Warmtepompen en opwaarderen tot 100°C: Technische mogelijkheden, toepassingen en keuzes voor woningen en wijknetten
Inleiding
In de huidige transitie richting duurzame energie speelt de warmtepomp een steeds grotere rol. Deze technologie maakt het mogelijk om warmte uit lucht, grond of water op te nemen en te gebruiken voor verwarming en tapwater. Tijdens de installatie en het gebruik van warmtepompen is het belangrijk om rekening te houden met technische aspecten zoals opwaarderingstemperatuur, afgiftesysteem, isolatie en energieverbruik.
Opwaarderen tot 100°C is een specifieke eis in sommige toepassingen, bijvoorbeeld bij het verwarmen van water voor industriële toepassingen of bij het combineren van warmtepompinstallaties met traditionele CV-systemen. In dit artikel worden de technische mogelijkheden en beperkingen van warmtepompen bij opwaardering tot 100°C besproken, evenals de keuzes die beschikbaar zijn voor zowel individuele woningen als wijknetten. De nadruk ligt op feiten uit de bronmateriaal, inclusief informatie over systemen, locaties en benodigde aanpassingen.
Technische mogelijkheden van warmtepompen bij opwaardering
1. Basiskarakteristiek van warmtepompen
Een warmtepomp is een installatie die warmte opneemt uit een bron (zoals lucht, grond of water) en deze verhoogt tot een temperatuur die geschikt is voor verwarming of warm tapwater. De opwaarderingstemperatuur is afhankelijk van de bron en het type warmtepomp.
In het brondocument wordt onderscheid gemaakt tussen warmtepompen die werken met lucht, grond of water als bron. Voor warmtepompen die werken met grondwater of aardwarmte is het rendement hoger, maar de installatie is duurder. Een warmtepomp met lucht als bron is goedkoper in aanschaf, maar het rendement is lager bij koud weer.
2. Opwaarderen tot 100°C: Technische mogelijkheden
In de praktijk is het opwaarderen tot 100°C met een warmtepomp niet standaard mogelijk. De meeste warmtepompen zijn ontworpen voor een opwaardering tot maximaal 60 tot 70°C. Dit is voldoende voor verwarmingssystemen met vloerverwarming of lage temperatuur radiatoren, zoals vaak gebruikt in ZLT- (Zeer Lage Temperatuur) of MT- (Middel Temperatuur) netten.
In de context van industriële toepassingen of combinaties met traditionele CV-systemen, kan het noodzakelijk zijn om warmtepompen te combineren met andere verwarmingssystemen of te kiezen voor hybride oplossingen. Een hybride warmtepomp, bijvoorbeeld, combineert een warmtepomp met een CV-ketel, waarbij de CV-ketel de opwaardering tot hogere temperaturen kan overnemen.
Volgens de informatie in de bronmateriaal is het opwaarderen tot 100°C technisch mogelijk, maar vereist dit vaak extra componenten of aanpassingen aan het verwarmingssysteem. In individuele woningen is dit in de praktijk zelden nodig, maar kan het wel relevant zijn bij het opwaarderen van water voor tapwater of in wijknetten waar hogere temperaturen vereist zijn voor het afgiftesysteem.
3. Invloed van het afgiftesysteem
Het afgiftesysteem speelt een cruciale rol in de prestaties van een warmtepomp. In wijknetten zoals MT- en ZLT-netten is het vaak nodig om het afgiftesysteem aan te passen om te werken op lagere temperaturen. Dit kan bijvoorbeeld het gebruik van vloerverwarming of specifieke lage temperatuur radiatoren inhouden.
In de bronmateriaal wordt verder uitgelegd dat het belangrijk is om te testen of het huidige afgiftesysteem geschikt is voor het werken op lagere temperaturen. Dit kan worden gedaan door de temperatuur van de CV-ketel te verlagen naar 50°C en te kijken of het huis nog steeds comfortabel warm wordt. Als dit niet het geval is, kan het nodig zijn om de isolatie te verbeteren of het afgiftesysteem aan te passen.
Toepassingen in individuele woningen
1. Hybride en full-electric warmtepompen
In individuele woningen zijn twee hoofdtypen warmtepompen in gebruik: hybride en full-electric. Een hybride warmtepomp combineert een warmtepomp met een traditionele CV-ketel. Deze oplossing is geschikt voor woningen die niet volledig op warmtepompverwarming kunnen draaien, bijvoorbeeld door een slechte isolatie. De CV-ketel zorgt dan voor de opwaardering tot hogere temperaturen wanneer nodig.
Een full-electric warmtepomp gebruikt alleen elektriciteit om warmte op te wekken en heeft geen CV-ketel. Deze oplossing is meestal geschikt voor goed geïsoleerde woningen, waarbij het warmteverlies beperkt is. In zo’n woning kan een full-electric warmtepomp het gasverbruik tot 70-80% verminderen. Bij een minder goed geïsoleerde woning ligt het percentage besparing lager, rond de 50%.
2. Warm tapwater en boilerinstallaties
Voor warm tapwater is een boiler nodig. Bij een MT-net is een kleine boiler van circa 50 liter voldoende, terwijl bij een ZLT-net een grotere boiler van 100 tot 300 liter nodig is. De keuze voor de grootte van de boiler hangt af van de behoefte aan warm water in de woning.
In het geval van een full-electric warmtepomp is het niet altijd mogelijk om warm tapwater direct te leveren via de warmtepomp. In sommige gevallen is er dan nog een aanvullende oplossing nodig, zoals een zonneboiler. Bij een hybride warmtepomp is dit niet nodig, omdat de CV-ketel ook het warm water kan opwekken.
3. Locatie en geluidsemissie
De locatie van de warmtepomp is afhankelijk van de beschikbare ruimte in de woning. De installateur bepaalt per woning de meest geschikte plek. In sommige gevallen kan de warmtepomp zelfs buiten de woning worden geplaatst, hoewel dit niet ideaal is.
Het geluidsniveau van een warmtepomp is vergelijkbaar met dat van een koelkast. De circulatiepomp maakt geluid, maar dit is in de praktijk meestal niet hinderlijk. Er is geen buitenunit met ventilator nodig, zoals bij lucht/water warmtepompen of airco’s.
Toepassingen in wijknetten
1. Warmteopslag in wijknetten
In wijknetten zijn verschillende vormen van warmteopslag mogelijk. Een veelgebruikte methode is het gebruik van geïsoleerde warmwatertanks. Deze tanks kunnen op verschillende temperaturenniveaus werken, afhankelijk van de behoefte aan warmte. In Nederland zijn systemen met opslagtemperaturen onder de 30°C het meest gebruikelijk.
Daarnaast is er ook de mogelijkheid van warmteopslag in faseovergangmaterialen (PCM) en thermochemische materialen (TCM). Deze technologieën zijn nog in ontwikkeling, maar bieden potentie voor langere termijn opslag, ook over seizoenen heen. De temperatuur van opslag in PCM en TCM is variabel, terwijl opslag in geïsoleerde tanks met vaste stof of gesmolten zouten temperaturen tot 1200°C kan bereiken.
2. Locatie van warmteopslag in het energiesysteem
De locatie van warmteopslag in het energiesysteem hangt af van de toepassing. Bij seizoensopslag ligt de warmteopslag vaak dichter bij de bron, terwijl bij kortetermijnopslag de locatie dichter bij de afnemer ligt. Ook de beschikbare bovengrondse ruimte en de geschiktheid van de ondergrond zijn bepalende factoren.
In de praktijk zijn warmteopslagsystemen met een diepte van minder dan 500 meter het meest gebruikelijk. Deelname aan warmteopslagprojecten is meestal mogelijk op wijk- of meerdere wijkschaal.
3. Aanpassingen in het elektriciteitsnet
Bij de installatie van een warmtepomp in een wijknet zijn aanpassingen aan het elektriciteitsnet vaak nodig. Vanuit de meterkast moeten nieuwe elektrische leidingen worden aangelegd naar de locatie van de afleverset of warmtepomp en de boiler. Deze aanpassingen moeten worden gepland tijdens de installatie en kunnen beïnvloeden of er een vergunning nodig is.
Een vergunning is meestal niet nodig, maar dit hangt af van de locatie van de installatie. Bijvoorbeeld als het buitendeel van de pomp zichtbaar is vanaf de straat of als diepe boringen worden gedaan, kan een vergunning wel nodig zijn. Het is verstandig om dit voor de zekerheid te checken bij de gemeente van de woonplaats.
Invloed van isolatie en energie-efficiëntie
1. Invloed van isolatie op het warmtepompvermogen
De isolatie van een woning heeft een grote invloed op de prestaties van een warmtepomp. Hoe beter de isolatie, hoe minder warmte het huis verliest en hoe minder de warmtepomp hoeft te werken. In goed geïsoleerde woningen kan een warmtepomp het gasverbruik tot 70-80% verminderen, terwijl in minder goed geïsoleerde woningen de besparing lager ligt, rond de 50%.
In de praktijk is het daarom belangrijk om de isolatie te testen voordat een warmtepomp wordt geïnstalleerd. Dit kan bijvoorbeeld door de temperatuur van de CV-ketel te verlagen naar 50°C en te kijken of het huis nog steeds comfortabel warm wordt. Als dit niet het geval is, kan het nodig zijn om de isolatie te verbeteren of het afgiftesysteem aan te passen.
2. Energieverbruik en kosten
Het gebruik van een warmtepomp leidt tot een vermindering van het gasverbruik, maar een toename van het stroomverbruik. Als vuistregel geldt dat elke kuub gas die wordt bespaard, ongeveer 2 tot 2,5 kWh extra stroom kost. Het totale energieverbruik is dus afhankelijk van de prestaties van de warmtepomp en de isolatie van het huis.
Hoewel de aanschafkosten van een warmtepomp hoger zijn dan die van een traditionele CV-ketel, zijn er in de langere termijn aanzienlijke besparingen mogelijk. Deze besparingen worden in de praktijk beïnvloed door factoren zoals de isolatie, het afgiftesysteem en de technologie van de warmtepomp.
Conclusie
De installatie van een warmtepomp in individuele woningen en wijknetten biedt een duurzame alternatief voor traditionele verwarmingssystemen. Bij opwaardering tot 100°C is het technisch mogelijk, maar vereist dit vaak extra componenten of aanpassingen aan het afgiftesysteem. In de meeste gevallen is het opwaarderen tot 60-70°C voldoende, vooral bij het gebruik van vloerverwarming of lage temperatuur radiatoren.
Voor individuele woningen zijn hybride en full-electric warmtepompen beschikbaar, waarbij de keuze afhangt van de isolatie en het afgiftesysteem. In wijknetten zijn warmteopslagsystemen een belangrijke ondersteuning, waarbij geïsoleerde tanks en faseovergangmaterialen veelbelovend zijn.
Het is belangrijk om de isolatie en het afgiftesysteem goed te testen voordat een warmtepomp wordt geïnstalleerd. Dit zorgt voor optimale prestaties en energiebesparing in de langere termijn. Daarnaast zijn aanpassingen aan het elektriciteitsnet en eventuele vergunningen vaak noodzakelijk, afhankelijk van de locatie van de installatie.
Tegen de achtergrond van de energietransitie is de warmtepomp een essentiële technologie. De toepassing van warmtepompen bij opwaardering tot 100°C en hoger vereist technische kennis en aandacht voor detail, maar biedt tegelijkertijd grote mogelijkheden voor energie-efficiëntie en duurzaamheid in zowel woningen als wijknetten.
Bronnen
Related Posts
-
Chalet met warmtepomp: duurzaam wonen in het Nederlandse landschap
-
Warmtepompen in Capelle aan den IJssel: Duurzaam Verwarmen in de Toekomstbestendige Woning
-
Warmtepomp BW EVI 13: Prijs, Uitleg en Alternatieven
-
Warmtepompen voor buitenzwembaden: Kies de juiste oplossing voor jouw tuin
-
Grondwaterwarmtepompen: werking, voordelen en aandachtspunten voor duurzame verwarming
-
Hoe werkt een warmtepomp in jouw huis – een duidelijke uitleg voor eigenaren en bouwprofessionals
-
Warmtepomp in een gesloten ruimte: regelgeving, voordelen en installatie
-
Warmtepompen in het buitenland: trends, kwaliteit en keurmerken