Minimum temperatuur van glycol in warmtepompinstallaties

Published by Redactie on oktober 2, 2025 | Category warmtepomp

Een warmtepomp is een efficiënte oplossing voor de verwarming van woningen en is steeds vaker aan te treffen in de woningbouw. Voor een correcte werking van een brine/water warmtepomp is het gebruik van glycol in de brine (glycol/water mengsel) vaak essentieel. Glycol voorkomt bevriezen van het medium in de bron en beïnvloedt op zijn beurt ook de minimum temperatuur waarmee de warmtepomp kan werken. In deze artikel geven we een overzicht van de rol van glycol in warmtepompinstallaties, de invloed op de minimum temperatuur en de praktische toepassing, op basis van de beschikbare informatie.

Glycol in de brine: een essentiële rol

Glycol, vaak in de vorm van ethyleen glycol, wordt toegevoegd aan het water in de brine om de minimum temperatuur van het medium te verlagen. Dit mengsel wordt gebruikt als bronmedium in brine/water warmtepompen. De hoeveelheid glycol bepaalt de vriespuntverlaging van het mengsel en daarmee ook de minimum temperatuur waarbinnen de warmtepomp kan functioneren.

In de praktijk wordt vaak een glycolconcentratie van 30% toegevoegd aan het water. Hierdoor daalt het vriespunt van het mengsel naar ongeveer -13,8°C. In sommige gevallen wordt een hogere bescherming tot -15°C of zelfs lager aangehouden, afhankelijk van de verwachtingen van de omgevingstemperatuur en de eigenschappen van de warmtepomp. Deze keuze is cruciaal om te voorkomen dat de brine bevriest en schade kan veroorzaken aan het systeem.

Functie van glycol in warmtepompinstallaties

De rol van glycol is meervoudig:

Bevriesbescherming: Het mengsel van glycol en water verlaagt het vriespunt, waardoor ijsvorming in de leidingen wordt voorkomen.
Temperatuurcontrole: Glycol beïnvloedt de minimum temperatuur van de brine. Door de hoeveelheid glycol aan te passen, kan de warmtepomp aan de omgeving aangepast worden.
Systemstabiliteit: Het gebruik van glycol voorkomt storingen zoals het bevriezen van de verdamper, wat leidt tot een lage druk storing van het koudemiddel en mogelijk fysieke schade aan de warmtepomp.

Minimum temperatuur van de brine

De minimum temperatuur van de brine is afhankelijk van het type warmtepomp en het glycolgehalte. In de SOURCE DATA is vermeld dat een brine/water warmtepomp typisch werkt bij een bron temperatuur van -5°C tot +25°C. De exacte minimum temperatuur kan echter worden ingesteld op basis van het glycolgehalte. Zo kan een brine met een glycolconcentratie van -15°C bijvoorbeeld een minimum temperatuur van -8°C toelaten, afhankelijk van de merk- en typspecifiek van de warmtepomp.

Het instellen van de minimum temperatuur is belangrijk voor de efficiëntie van de warmtepomp. Een lager minimum temperatuur betekent dat de warmtepomp in extreme kouderij kan blijven werken zonder te stuiten of te stoten. Dit is vooral van belang in regio's met lage winter temperaturen.

Controle van glycolconcentratie

De glycolconcentratie in de brine kan worden gemeten met een refractometer. Dit apparaat geeft aan tot welke temperatuur het medium is beveiligd en of aanvullende glycol moet worden toegevoegd. Het gebruik van een refractometer is aan te raden bij het eerste invullen van de brine en bij periodieke controlebeurten. Dit zorgt voor een stabiel en efficiënt systeem.

Invloed van glycol op de efficiëntie van de warmtepomp

Hoewel glycol essentieel is voor het voorkomen van bevriezen, heeft het ook een negatieve invloed op de efficiëntie van de warmtepomp. Glycol heeft een lagere soortelijke warmte dan puur water. Dit betekent dat minder thermische energie kan worden overgedragen tussen de bron en de warmtepomp. Hierdoor kan het COP (Coefficient of Performance) van de warmtepomp licht dalen.

In de praktijk is het belangrijk om een balans te vinden tussen vriesbescherming en efficiëntie. Te veel glycol kan leiden tot een lager rendement, terwijl te weinig glycol het risico op bevriezen verhoogt. De aanbevolen glycolconcentratie van -10°C tot -15°C is daarom vaak een goede compromis in meeste situaties.

Praktische toepassing en installatie

Bij de installatie van een brine/water warmtepomp is het correct invullen van de brine met glycol van essentieel belang. Het mengsel moet homogeen worden gemaakt en goed ontlucht om storingen door luchtkokers of onvoldoende flow te voorkomen. De hoeveelheid glycol moet worden afgestemd op de verwachtingen van de omgevingstemperatuur en de specificaties van de warmtepomp.

Bij het eerste opstarten van de warmtepomp dient men de zuiggastemperatuur te controleren. Deze moet stabiliseren tussen 4 en 12 graden Celsius. Als de temperatuur meteen onder nul komt, dient het apparaat te worden uitgeschakeld en de bronleidingen opnieuw ontlucht of bijgevuld. Dit dient ook te gebeuren als er voldoende flow is in het systeem, met eventueel glycoltoevoeging.

Tijdens de werking van de warmtepomp dient men ook te controleren of de bron in / bron uit temperatuur een goede delta T heeft (4 tot 5 graden Celsius verschil). De heetgastemperatuur dient ten minste 25 K hoger te zijn dan de aanvoertemperatuur, normaal tussen de 70 en 125 graden Celsius. De vloeistoftemperatuur moet ongeveer gelijk zijn aan de retourtemperatuur, en de zuiggastemperatuur ligt tussen de bron in en bron uit temperatuur. De oververhitting, ofwel het verschil tussen zuiggas- en verdampertemperatuur, moet tussen 2 en 8 graden Celsius liggen.

Als deze parameters correct zijn, kan de warmtepomp worden doorgezet via het menu om eventuele parameters aan te passen of accessoires aan te melden. Dit varieert per merk en type warmtepomp.

Combinatie met andere warmtebronnen

In een bivariant systeem, waarin zowel een warmtepomp als een andere warmtebron, zoals een HR cv-ketel, wordt gebruikt, dient men ervoor te zorgen dat beide bronnen op dezelfde lage temperatuur functioneren. Dit is belangrijk om storingen te voorkomen. In de praktijk is het foutieve idee om te denken dat de eerste 40 graden van de verwarmingssysteem door de warmtepomp kan worden geleverd en de rest van de verwarming via de ketel tot 90 graden. Dit leidt vaak tot een hoge druk storing in de warmtepomp, omdat de retourtemperatuur niet op 35 graden kan worden gehouden. Daarom is het aan te raden om het gehele afgiftesysteem op een laagtemperatuur te laten functioneren.

Een voorbeeld van een correcte combinatie van hoge en lage temperatuursystemen is beschikbaar in de SOURCE DATA. In dit scenario functioneren beide systemen op een laagtemperatuur en is het combineren mogelijk zonder problemen. Dit vereist echter een zorgvuldige aanpassing van de thermostaten en de stooklijnen.

Toepassing in specifieke situaties

Oppervlaktewater als bron

Oppervlaktewater, zoals een rivier, kanaal of meer, kan ook dienen als bron voor een brine/water warmtepomp. In dergelijke situaties wordt vaak een gesloten bodemwisselaar gebruikt, bestaande uit lussen van kunststof slangen. Dit systeem zorgt voor een constante warmteoverdracht zonder aantasting van de omliggende waterkwaliteit.

Hoewel het in theorie mogelijk is om een brine zonder glycol te gebruiken in een bron met voldoende stroming, is het in de praktijk aan te raden om toch glycol toe te voegen. Er zijn al meerdere gevallen waarin bronnen, die berekend waren om boven nul graden te blijven, toch aangevuld werden met glycol. De reden hiervoor is dat kleine temperatuurverlagingen in de brine al kunnen leiden tot ijsvorming in de verdamper van de compressormodule. Dit veroorzaakt minder flow in het systeem, wat weer leidt tot verder afkoelen van de brine en eventueel een lage druk storing in de warmtepomp.

PV-panelen en mengklep

In systemen met PV-panelen kan de temperatuur van de brine in de zomer oplopen tot wel 60°C. Dit is te hoog voor de meeste warmtepompen, die een maximale brontemperatuur van 20°C of 30°C kunnen verwerken. Daarom wordt vaak een mengklep geplaatst tussen de aansluiting op de warmtepomp en de PVT-panelen. Deze mengklep mengt een deel van het warme brinewater met het koele brinewater uit de verdamper, waardoor de temperatuur binnen de toegestane limieten blijft.

Dit heeft als voordeel dat men met PVT-panelen tegelijk zowel elektriciteit als warmte opwekt, wat het rendement van het systeem verhoogt. Een nadeel is dat passieve koeling niet mogelijk is, en actieve koeling lastig kan zijn in vergelijking met een lucht/water warmtepomp.

Conclusie

De minimum temperatuur van glycol in een brine/water warmtepompinstallatie is een essentieel aspect voor de correcte werking van het systeem. Glycol zorgt voor vriesbescherming, beïnvloedt de minimum temperatuur van de brine en heeft een directe invloed op de efficiëntie van de warmtepomp. Het instellen van de minimum temperatuur is afhankelijk van het glycolgehalte en de specificaties van de warmtepomp. In de praktijk is een glycolconcentratie van -10°C tot -15°C vaak een goede keuze, afhankelijk van de omgevingstemperatuur.

De installatie en bediening van een brine/water warmtepomp vereist zorgvuldig planning en controle. Het correct invullen en ontluchten van de brine, de instelling van de minimum temperatuur en het controleren van de werking met een refractometer zijn allemaal essentieel. In combinatie met andere warmtebronnen dient men ervoor te zorgen dat het gehele systeem op laagtemperatuur werkt, om storingen en schade te voorkomen.

Zowel in gevelinstallaties als in systemen met oppervlaktewater of PVT-panelen is glycol een essentieel onderdeel van een brine/water warmtepompinstallatie. Het gebruik ervan zorgt voor een stabiel en efficiënt systeem dat goed functioneert in verschillende omstandigheden.