Gasabsorptie warmtepompen: Werkingsprincipe, Voordelen, Nadelen en Toepassingen

Inleiding

Gasabsorptie warmtepompen vormen een innovatieve combinatie van het gebruik van aardgas en warmtepomptechnologie. Deze systemen worden steeds vaker in overweging genomen bij renovaties of nieuwbouwprojecten, aangezien ze een efficiënte, duurzame en financieel aantrekkelijke oplossing bieden voor het verwarmen van woningen en gebouwen. In dit artikel wordt ingegaan op het werkingsprincipe van gasabsorptie warmtepompen, hun voordelen en nadelen, de onderhoudsaspecten, de milieueffecten en de situaties waarin ze het beste worden ingezet. Alle informatie is gebaseerd op de gegevens van de bron [1], die uitgebreid ingaat op deze technologie.

Wat is een gasabsorptie warmtepomp en hoe werkt het?

Een gasabsorptie warmtepomp is een type gaswarmtepomp dat warmte genereert via een chemisch proces dat gebruik maakt van gasverbranding. Het werkingsprincipe is fundamenteel anders dan dat van een elektrische warmtepomp. In plaats van elektriciteit gebruikt het systeem gas als energiebron om een koelmiddel te verwarmen.

Het proces begint met het verhitten van het koelmiddel via een gasbrander. Hierdoor verdampt het koelmiddel en wordt het geabsorbeerd door een andere vloeistof (meestal ammoniak of water). Door dit absorptieproces kan de warmtepomp warmte onttrekken aan de omgeving (zoals de buitenlucht of grondwater) en deze gebruiken om water of lucht te verwarmen.

In vergelijking met een elektrische warmtepomp is een gasabsorptie warmtepomp minder afhankelijk van de buitentemperatuur. De technologie kan op hogere rendementen werken, ook bij lage temperaturen, waardoor het in veel klimatologische omstandigheden een betere prestatie levert.

Het verschil met een elektrische warmtepomp

Hoewel zowel gasabsorptie als elektrische warmtepompen verwarmen via warmteopwekking uit de omgeving, verschillen ze in aard van energiebron en efficiëntie. De elektrische warmtepomp gebruikt een compressor die aangedreven wordt door elektriciteit, terwijl de gasabsorptie warmtepomp een gasbrander gebruikt om de thermische cyclus aan te drijven.

Een belangrijk verschil is dat een gasabsorptie warmtepomp een rendement kan behalen tot 169%, iets hoger dan het rendement van een elektrische warmtepomp. Dit maakt het een betere keuze in regio's met lage buitentemperaturen. Daarnaast is de afhankelijkheid van elektriciteitscentrales minder, wat betekent dat het systeem minder beïnvloed wordt door stroomkortingen of hoge energieprijzen.

Voordelen van een gasabsorptie warmtepomp

De gasabsorptie warmtepomp biedt verschillende voordelen die het een aantrekkelijke optie maken voor zowel woningen als commerciële gebouwen:

1. Hoog rendement bij lage temperaturen: Tot wel 169% rendement kan behaald worden, wat betekent dat het systeem efficiënt blijft werken ook in koude omstandigheden.
2. Financieel en ecologisch voordelig: Aardgas is relatief goedkoper dan elektriciteit, en het systeem combineert de voordelen van een warmtepomp met de beschikbaarheid van gas.
3. Mindere CO₂-uitstoot: Tegenover een Hr-ketel bespaart een gasabsorptie warmtepomp significant op CO₂ en NOx-uitstoot, wat bijdraagt aan een duurzamere energievoorziening.
4. Efficiënte koeling: Naast verwarming biedt het systeem ook een efficiënte oplossing voor koeling.
5. Goed geschikt in gebieden met beperkte elektriciteitsinfrastructuur: In regio’s waar elektriciteit minder beschikbaar is of minder wenselijk is, is de gasabsorptie warmtepomp een betere oplossing.

Nadelen van een gasabsorptie warmtepomp

Hoewel een gasabsorptie warmtepomp vele voordelen biedt, zijn er ook beperkingen en nadelen die bij de keuze moeten worden meegenomen:

1. Afhankelijkheid van fossiele brandstoffen: Ondanks het hoge rendement blijft de gasabsorptie warmtepomp afhankelijk van aardgas, een fossiele brandstof die niet oneindig beschikbaar is.
2. Beperkte toepassing: Het systeem is minder geschikt voor situaties waarbij de energievraag laag is of waar hoge watertemperaturen nodig zijn (boven de 70 °C).
3. Hogere investeringskosten: De initiële aanschaf is duurder dan een elektrische warmtepomp, en het systeem vereist regelmatig onderhoud vanwege de gasmotor.
4. Grote buitenunit: De buitenunit van de warmtepomp vereist wat ruimte, hoewel dit in de meeste situaties geen groot probleem is.
5. Lagere CO2-uitstoot dan elektrische variant bij gebruik van grijze stroom: Als elektriciteit uit niet-hernieuwbare bronnen wordt gebruikt, heeft de elektrische warmtepomp een iets lagere CO2-uitstoot. Bij gebruik van grijze stroom is de gasabsorptie warmtepomp echter efficiënter.

Onderhoud van een gasabsorptie warmtepomp

Het correcte onderhoud van een gasabsorptie warmtepomp is cruciaal voor de efficiëntie en levensduur van het systeem. Hoewel de technologie robuust is, vereist het regelmatige inspecties en aanpassingen.

Aanbevolen onderhoudsintervallen

• Gasdeel: Aanbevolen is een onderhoudscontrole elke twee jaar, hoewel dit niet verplicht is voor vermogens onder 20 kW of voor buitengeplaatste eenheden.
• Ammoniak-watercircuit: Dit deel vereist geen onderhoud, aangezien er geen bewegende onderdelen zijn en er geen lekken optreden.

Onderhoudsactiviteiten

De volgende activiteiten behoren tot het onderhoud van een gasabsorptie warmtepomp:

• Visuele check van de ventilator en verdamper: Verstoppingen verwijderen om de luchtstroming te waarborgen.
• Controle van de rookgas- en condensafvoer: Zorgt voor een veilige en efficiënte werking.
• Rookgasmeting: Controle op efficiëntie en emissielevels.
• Reiniging en vernieuwen van dichtingen: Indien de branderkamer vervuild is, moeten dichtingen worden vernieuwd.
• Controle en eventuele vervanging van ontstekings- en ionisatiepennen: Om een stabiele brandstofontsteking te waarborgen.
• Vervanging van de aandrijfriem van de oliepomp: Deze moet eens in de vier jaar worden vervangen om de membraanpomp correct aan te sturen.

Milieueffecten van een gasabsorptie warmtepomp

Een van de belangrijkste aantrekkers van een gasabsorptie warmtepomp is de milieuvriendelijkheid. De technologie maakt het mogelijk om aanzienlijk besparing te realiseren op gasverbruik en CO₂-uitstoot in vergelijking met een Hr-ketel. Bovendien draagt het systeem bij aan efficiënte koeling in de wintermaanden.

Een directe vergelijking met elektrische warmtepompen leert dat de gasabsorptie warmtepomp bij gebruik van grijze stroom efficiënter is dan een elektrische variant. Dit komt doordat de emissies van elektriciteitscentrales worden meegerekend. Bij gebruik van puur groene elektriciteit uit hernieuwbare bronnen is de elektrische warmtepomp milieuvriendelijker.

Toch is het belangrijk om rekening te houden met de feitelijke emissies die tijdens de productie en transport van aardgas ontstaan. Ondanks het hoge rendement blijft het systeem afhankelijk van een fossiele brandstof, wat een beperking is op lange termijn.

Wanneer is een gasabsorptie warmtepomp niet aan te raden?

Er zijn situaties waarin een gasabsorptie warmtepomp niet de beste keuze is. De volgende aspecten kunnen bepalend zijn:

1. Lage energievraag: Het systeem is meest geschikt voor verwarmingsbehoeften van 8 tot 18 kWh. Bij lagere vraag is het financieel minder aantrekkelijk.
2. Hoge watertemperatuur nodig: Voor temperaturen boven de 70 °C is een gascondensatieketel vaak een betere keuze.
3. Geen gasaansluiting: Hoewel het systeem op propaangas kan werken, vereist het een goede afstelling en eventuele investering in een gasreservoir.
4. Beperkte ruimte: Hoewel de buitenunit in de meeste gevallen voldoende ruimte biedt, zijn er situaties waarin de benodigde oppervlakte beperkt is.

Samenvatting

De gasabsorptie warmtepomp is een innovatieve oplossing die de voordelen van aardgas en warmtepomptechnologie combineert. Het systeem biedt een hoge efficiëntie, minder afhankelijkheid van buitentemperatuur en een lage CO₂-uitstoot in vergelijking met een Hr-ketel. Het is een geschikte keuze voor situaties waarin gas beschikbaar is en elektriciteit minder wenselijk is.

Toch zijn er beperkingen, zoals de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen, hogere investeringskosten en beperkte toepassing in situaties met lage energievraag of hoge watertemperaturen. Het is belangrijk om het systeem te onderhouden, zodat het efficiënt en veilig blijft functioneren.

Voor wie overweegt om een gasabsorptie warmtepomp te installeren, is het aan te raden om contact op te nemen met erkende installateurs voor een uitgebreide inschatting van de mogelijkheden en kosten.

Bronnen

1. Bobex - Gasabsorptie warmtepomp