Lucht-water warmtepompen: Werking, voordelen en toepassingen in woningbouw en renovatie

Een lucht-water warmtepomp is een van de meest gebruikte verwarmingstechnieken in Nederland. Ze combineren een relatief lage investeringskost met een hoge mate van installatiemogelijkheden, wat deze warmtepompen aantrekkelijk maakt voor zowel nieuwe woningbouwprojecten als renovaties. In dit artikel bespreken we de werking van lucht-water warmtepompen, hun voordelen, mogelijke toepassingen en de belangrijkste factoren bij het kiezen van een model. Op basis van de informatie uit betrouwbare bronnen, zoals Viessmann, Warmtepomp-weetjes.nl en Technische Unie, geven we een gedetailleerde uitleg van deze duurzame verwarmingstechnologie.

Wat is een lucht-water warmtepomp?

Een lucht-water warmtepomp is een type warmtepomp dat warmte uit de omgevingslucht opneemt en gebruikt om water op te warmen. Dit water kan vervolgens als verwarmingssysteem worden gebruikt voor een woning, maar kan ook dienen voor warmwaterproductie. In tegenstelling tot bijvoorbeeld grond-water warmtepompen, is geen grondwerken nodig bij de installatie van een lucht-water warmtepomp. Dit maakt de installatie eenvoudiger en kostenefficiënter.

De lucht-water warmtepomp kan worden geïnstalleerd in twee varianten: monoblok en split-uitvoering.

  • Monoblok-uitvoering: Bij deze uitvoering bevinden alle componenten van de warmtepomp zich in één enkel apparaat, meestal geplaatst binnen of dicht bij de woning. Dit is handig bij renovatieprojecten of in situaties waarin ruimte beperkt is. Omdat de verbindingsbuizen enkel water bevatten, is geen koelcertificaat nodig voor installatie.

  • Split-uitvoering: Deze uitvoering bestaat uit een binnenunit en een buitenunit. De buitenunit bevat de luchtaanvoer, verdamper, compressor en ventilator, waardoor deze geluidmakerende onderdelen buiten de woning worden gehouden. De binnenunit bevat de condensor, hydraulische onderdelen en bediening. Het grote voordeel van de split-uitvoering is de mogelijkheid tot omkeerbare werking, wat betekent dat de warmtepomp in de zomer ook kan dienen als koelsysteem.

Beide uitvoeringen zijn geschikt voor zowel nieuwe woningbouw als renovatieprojecten en bieden een flexibele oplossing voor woningverwarmingsystemen.

Hoe werkt een lucht-water warmtepomp?

De werking van een lucht-water warmtepomp is vergelijkbaar met die van een koelkast of airco, maar in omgekeerde richting. In plaats van warmte uit een ruimte te verwijderen, haalt een warmtepomp warmte uit de buitenlucht en gebruikt deze om water op te warmen. Het proces kan als volgt worden samengevat:

  1. Lucht aanzuigen: Een ventilator zuigt buitenlucht aan en deze lucht wordt geleid naar de verdamper van de warmtepomp. In de verdamper bevindt zich een koelvloeistof dat bij lage temperatuur verdampt.

  2. Comprimeren: De verdampende koelvloeistof wordt aangegrepen door een compressor. Door het comprimeren stijgt de druk en temperatuur van het gasvormige koelmedium.

  3. Warmteoverdracht: Het hete gasvormige koelmedium wordt naar de condensor geleid, waar het zijn warmte afgeeft aan water. Dit water kan worden gebruikt voor verwarming via een vloerverwarmingssysteem, convectoren of warmwaterproductie.

  4. Condensatie: Na het afgeven van warmte verandert het koelmedium in vloeistofvorm. Het vloeistofkoelmiddel passeert vervolgens een expansieventiel, waarbij de druk daalt en het opnieuw in gasvorm gaat.

  5. Herhaling: Het koelmiddel keert terug naar de verdamper, waar het opnieuw warmte uit de buitenlucht opneemt. Het proces herhaalt zich continu.

Bij een split-uitvoering is de werking vergelijkbaar, met het verschil dat de buitenunit bevat wat geluidmakerende onderdelen zijn, zoals de compressor, ventilator en verdamper. De binnenunit bevat alleen de condensor en hydraulische onderdelen.

Een illustratie van de werking van een monoblok lucht-water warmtepomp is als volgt:

  • Het warmtepompbuitendeel onttrekt warmte aan de buitenlucht.
  • Via de compressor wordt de temperatuur van het koelmiddel verhoogd.
  • Het hete koelmiddel verplaatst zich naar de binnenunit.
  • Het koelmiddel geeft zijn warmte af aan het water, dat vervolgens wordt gebruikt in het verwarmingssysteem.
  • Het koelmiddel verandert van gas in vloeistof en keert terug naar de verdamper om het proces opnieuw te starten.

Rendement van een lucht-water warmtepomp

Het rendement van een warmtepomp wordt uitgedrukt in COP (Coefficient of Performance). Dit is het verhoudinggetal tussen het afgegeven warmtevermogen (in kW) en het toegevoegde elektriciteitsvermogen (in kW). Hoe hoger de COP, hoe efficiënter de warmtepomp werkt.

Voor een lucht-water warmtepomp gelden de volgende standaardwaarden, gebaseerd op de EN 14511-norm:

  • Bij een buitentemperatuur van 7°C en een afgiftetemperatuur van 35°C is de COP ongeveer 4.4.
  • Bij een buitentemperatuur van 7°C en een afgiftetemperatuur van 45°C is de COP ongeveer 3.6.

Vergelijk dit met een brine-water warmtepomp, waarbij een COP van 4.5 wordt gemeten bij een brontemperatuur van 0°C en een afgiftetemperatuur van 35°C, en 3.7 bij een afgiftetemperatuur van 45°C. Dit betekent dat de COP van een lucht-water warmtepomp iets lager is dan die van een grond-water warmtepomp, maar nog steeds aanzienlijk efficiënter is dan conventionele verwarmingssystemen.

Het rendement van een warmtepomp is sterk afhankelijk van de buitentemperatuur. In koude winters daalt het rendement, maar ook in die gevallen blijft de warmtepomp efficiënter dan een gasfornuis of elektrische verwarming.

Voordelen van een lucht-water warmtepomp

1. Lage investeringskosten

Tegenover grond-water of water-water warmtepompen staat dat bij een lucht-water warmtepomp geen grondwerken nodig zijn. Dit bespaart kosten op het bouwen van grondleidingen of het boren van boorgaten. Daardoor is de investeringskost van een lucht-water warmtepomp relatief laag. De buitenunit kan flexibel worden geplaatst, bijvoorbeeld op een voet of tegen de muur, en neemt slechts een paar vierkante meter in beslag, afhankelijk van het model.

2. Eenvoudige installatie

De installatie van een lucht-water warmtepomp vereist weinig planning. Je hoeft geen officiële vergunning aan te vragen zoals bij grond-water warmtepompen. Bovendien is het meestal niet nodig om een erkend koelspecialist in te huren bij de monoblok-uitvoering, aangezien de verbindingsbuizen enkel water bevatten. Bij een split-uitvoering is wel een erkend koelspecialist nodig om de koelkringloop op te zetten.

3. Geluidsarme werking

Moderne lucht-water warmtepompen zijn fluisterstil. Bedrijven als Viessmann investeren in Advanced Acoustic Design, waarbij alle onderdelen zijn ontworpen om geluid op een minimum te houden. Ook lage-frequentiegeluiden, die vaak vervelend zijn, zijn tot een minimum beperkt. Deze eigenschap maakt de warmtepomp geschikt voor installatie in de buurt van woonruimtes of op platte daken.

4. Flexibele toepassing

Een lucht-water warmtepomp kan zowel voor verwarming als voor warmwaterproductie worden gebruikt. Daarnaast kan een split-uitvoering ook dienen als koelsysteem, wat extra comfort biedt in de zomermaanden. Dit maakt de warmtepomp een duurzame en multifunctionele oplossing voor woningverwarmingsprojecten.

5. Subsidies en milieubevordering

Bij de aankoop van een lucht-water warmtepomp ben je mogelijk in aanmerking voor subsidies. Deze subsidies worden vaak aangeboden door de overheid of energiebedrijven om het gebruik van duurzame verwarmingstechnologieën te stimuleren. Daarnaast draagt het gebruik van een warmtepomp bij aan een lager CO2-voetspoor en is het een duurzame alternatief voor gas- of elektrische verwarming.

Toepassingen in woningbouw en renovatie

1. Nieuwbouwprojecten

In nieuwe woningbouwprojecten wordt een lucht-water warmtepomp vaak gekozen vanwege de lage investeringskost en de eenvoudige installatie. De warmtepomp kan als centraal verwarmingssysteem dienen en kan eenvoudig worden aangesloten op een vloerverwarmingssysteem of convectoren. De lage geluidsniveaus maken het mogelijk om de warmtepomp in de directe omgeving van de leefruimte te plaatsen, zonder dat dit leidt tot storingen.

2. Renovatieprojecten

Bij renovatieprojecten is een lucht-water warmtepomp een uitstekende keuze, vooral als er geen ruimte is voor ingewikkelde installaties of grondwerken. De monoblok-uitvoering is in dergelijke gevallen ideaal, omdat deze volledig binnen kan worden geïnstalleerd en geen extra ruimte in beslag neemt. De warmtepomp kan op eenvoudige wijze worden aangesloten op het bestaande verwarmingssysteem en kan ook worden gebruikt in combinatie met een hybridesysteem, waarbij een traditionele verwarming wordt gebruikt in extreme koudteperiodes.

3. Hybride opstellingen

In sommige gevallen wordt een lucht-water warmtepomp geïnstalleerd in een hybride opstelling. Dit betekent dat de warmtepomp wordt aangesloten op een traditioneel verwarmingssysteem (zoals een gasfornuis of elektrische verwarming), wat ervoor zorgt dat het verwarmingssysteem kan worden aangevuld in situaties waarin de warmtepomp niet voldoende warmte kan leveren. Dit is bijvoorbeeld het geval in extreme koudteperiodes of in woningen met een hoge warmtebehoefte.

Keuzes en modellen

Tijdens het kiezen van een lucht-water warmtepomp zijn er verschillende modellen beschikbaar op de markt. Enkele bekende merken zijn:

  • Viessmann: Bekend om hun fluisterstille werking en Advanced Acoustic Design. De Vitocal-reeks is populair voor zowel monoblok- als split-uitvoeringen.

  • Alpha innotec: Deze producent biedt de Hybrox-reeks aan, die werkt met het natuurlijke koudemiddel propaan (R290). Deze warmtepompen zijn geschikt voor zowel verwarming als koeling en kunnen maximaal een wateraanvoertemperatuur van 78°C leveren. Cascade-installaties zijn mogelijk, waarbij meerdere warmtepompen in serie worden aangesloten voor grotere woningen.

Bij de aankoop van een lucht-water warmtepomp is het belangrijk om te kijken naar:

  • Het thermisch vermogen, afhankelijk van de grootte van de woning en de verwarmingsbehoeften.
  • De installatiemogelijkheden, zoals monoblok of split-uitvoering.
  • De geluidsproductie, vooral als de warmtepomp in de buurt van woonruimtes wordt geplaatst.
  • De COP-waarde, wat aangeeft hoe efficiënt de warmtepomp werkt.
  • De mogelijkheid tot koeling, wat extra comfort biedt in de zomer.

Conclusie

Een lucht-water warmtepomp is een duurzame, efficiënte en flexibele oplossing voor zowel nieuwe woningbouwprojecten als renovatieprojecten. Ze combineren lage investeringskosten met een hoge mate van installatiemogelijkheden en bieden een uitstekende oplossing voor woningverwarmingsystemen. Door de gebruik van moderne technologie zijn deze warmtepompen ook geluidsarm en geschikt voor woningen in de directe omgeving van leefruimtes. De mogelijkheid tot hybride opstellingen en koeling maakt ze nog meer aantrekkelijk voor zowel woningeigenaren als constructieprofessionals. Tijdens het kiezen van een warmtepomp is het belangrijk om rekening te houden met factoren zoals thermisch vermogen, COP-waarde, geluidsproductie en installatiemogelijkheden, zodat de warmtepomp optimaal kan functioneren in het specifieke project.

Bronnen

  1. Viessmann.nl - Lucht/water-warmtepomp
  2. Warmtepomp-weetjes.nl - Lucht/water-warmtepomp
  3. Technische Unie - Warmtepompen

Related Posts