Warmtepomp in luchtafvoerkanaal: Efficiëntie en toepassing in woningen

Inleiding

De integratie van warmtepompen in luchtafvoerkanaalstelsels biedt een moderne en energiezuinige oplossing voor het verwarmen van woningen, het bereiden van warm water en het verbeteren van de luchtkwaliteit. In dit artikel wordt ingegaan op de werking, toepassingen, voordelen en technische specificaties van warmtepompen die zijn aangesloten op luchtafvoerkanaalstelsels. Deze systemen combineren ventilatie met warmteterugwinning, wat resulteert in een efficiënter gebruik van energie en een verbeterde leefcomfort in de woning.

Deze systemen zijn vooral geschikt voor nieuwbouwprojecten en renovaties van eengezinswoningen. Ze bieden een duurzame en slimme oplossing voor zowel verwarming als ventilatie. In het volgende onderdeel zullen we de werking van deze systemen verder uitleggen.

Werking van warmtepompen in luchtafvoerkanaalstelsels

Balansventilatie en warmteterugwinning

In een warmtepomp die is aangesloten op een luchtafvoerkanaalstelsel, wordt de warmte uit de afvoerlucht teruggewonnen en gebruikt voor het verwarmen van het huis en het bereiden van warm water. Dit proces staat bekend als warmteterugwinning. Het systeem maakt gebruik van een warmtewisselaar om de warmte uit de uitgeademde lucht te recupereren.

De ventilatie in dit type systeem wordt vaak geclassificeerd als ventilatietype D, waarbij zowel de luchttoevoer als de luchtafvoer mechanisch worden geregeld. Dit betekent dat er twee ventilatoren zijn: één voor de toevoer van verse lucht en één voor de afvoer van vervuilde lucht. De balans tussen toevoer en afvoer zorgt ervoor dat de lucht in de woning gelijkmatig wordt vernieuwd en de warmte optimaal kan worden teruggewonnen.

Ventilatietype D versus Ventilatietype C

Ventilatietype C maakt gebruik van natuurlijke toevoer (bijvoorbeeld via muurroosters) en mechanische afvoer via een ventilator. Bij ventilatietype D is zowel de toevoer als de afvoer mechanisch, wat leidt tot een betere controle over de luchtcirculatie en een hogere efficiëntie in de warmteterugwinning. Dit maakt ventilatietype D vooral geschikt voor systemen die zijn uitgerust met een warmtepomp.

De warmtepomp gebruikt de afvoerlucht om warmte te recupereren, wat niet alleen het energieverbruik voor verwarming vermindert, maar ook draagt bij aan het comfort van de inwoners door voorverwarmde lucht toe te voeren.

Condensatie en energieopwekking

NIBE-thermostats en warmtepompen kunnen ook energie winnen uit de condensatie van de ventilatielucht. Dit gebeurt wanneer de vochtige lucht die wordt afgevoerd, condenseert en zo extra warmte vrijkomt. Deze warmte wordt ook meegenomen en gebruikt voor verwarming of warmwaterbereiding.

Daarnaast is het mogelijk om extra energie op te wekken door buitenlucht aan te zuigen, waardoor de warmtepomp extra warmte kan opwekken. Dit maakt de warmtepomp efficiënter dan een traditionele warmtewisselaar (WTW-unit), die slechts de temperatuur van de lucht kan verhogen tot het niveau van de ingezuinde lucht.

Toepassing van warmtepompen in luchtafvoerkanaalstelsels

Nieuwbouwprojecten

In nieuwbouwprojecten zijn warmtepompen met luchtafvoerkanaalstelsels zeer geschikt. Deze systemen zijn ontworpen voor woningen met een warmtebehoefte tot 10 kW. Ze combineren centrale luchttoevoer en -afvoer met warmwaterbereiding en verwarming, wat maakt dat het systeem ideaal is voor eengezinswoningen.

NIBE biedt vier verschillende modellen van alles-in-één ventilatielucht/water warmtepompen. De F370 en F470 zijn geschikt voor woningen met een warmtebehoefte tot ongeveer 3 kW. Voor woningen met een hogere warmtebehoefte, tot ongeveer 5 kW, zijn de F730 en F750 beschikbaar.

Deze modellen zijn uitgerust met een ingebouwde boiler van 170 liter en zijn volledig voorbereid voor centrale verwarming. De energiezuinige cv-pomp en het expansievat zijn ook al ingebouwd, wat het systeem ideaal maakt voor directe installatie.

Eengezinswoningen

In eengezinswoningen biedt een warmtepomp met luchtafvoerkanaalstelsel een slimme oplossing voor zowel ventilatie als verwarming. Het systeem is geïntegreerd en vereist weinig onderhoud. Bovendien zorgt de automatische regeling ervoor dat het systeem efficiënt werkt op basis van de behoefte aan verwarming, warm water en ventilatie.

De F470 biedt bijvoorbeeld de functie van ventilatietype D, waarbij de toevoerlucht voorverwarmd wordt voordat deze in het huis wordt geblazen. Dit zorgt voor een comfortabelere leefomgeving, vooral in koude maanden.

Regelingen en automatisering

De regelingen van deze warmtepompen zijn geïntegreerd en verwerken meerdere parameters, zoals buitentemperatuur, luchtvochtigheid en energiebehoefte. De intelligente regeling bevat programmaopties voor ventilatie, verwarming, warm water en afwezigheid. Extra functies zoals vochtbeveiligingsventilatie met een geïntegreerde vochtigheidssensor zorgen ervoor dat het systeem automatisch reageert op veranderingen in de luchtkwaliteit.

Optioneel is er een Internetservice Gateway (ISG) beschikbaar met KNX-optie en PV-optimalisering, waardoor het systeem kan worden ingeschakeld in een slimme huisinstallatie.

Technische specificaties en efficiëntie

Hoog rendement

Een warmtepomp die is aangesloten op een luchtafvoerkanaalstelsel biedt een hoog rendement. De inverter-compressor regelt het vermogen op basis van de behoefte, wat leidt tot energiebesparing. De ventilatoren met constant debiet zorgen ervoor dat de luchtstroom gelijkmatig blijft, ongeacht de luchtdruk in het systeem.

Warmteterugwinning

De warmtewisselaar in deze systemen is van kunststof en biedt een efficiëntie van 90%. Dit betekent dat 90% van de warmte uit de afvoerlucht wordt teruggewonnen en gebruikt voor verwarming of warmwaterbereiding. Dit is een aanzienlijke verbetering ten opzichte van traditionele WTW-systemen, die minder efficiënt werken.

Extra elektrische verwarming

Om ervoor te zorgen dat de woning voldoende wordt verwarmd in koude weersomstandigheden, is er een ingebouwd elektrisch element beschikbaar. Dit element kan worden bijgeschakeld indien nodig en heeft een instelbaar vermogen van 2,9 tot 8,8 kW.

Afmetingen en montage

De afmetingen van het apparaat zijn als volgt: 1430 mm in breedte, 812 mm in diepte en 1885 mm in hoogte. De luchtaansluiting heeft een diameter van 160 mm. Het apparaat weegt 442 kg en is voorzien van stevige behuizing van staalplaat met een modern ontwerp.

De aansluitingen voor buitenlucht, luchttoevoer, uitlaatlucht en luchtafvoer bevinden zich aan de bovenzijde van het toestel, wat het gemakkelijk maakt om het systeem aan te sluiten op het luchtdistributienetwerk in de woning.

Voordelen van warmtepompen in luchtafvoerkanaalstelsels

Energiezuinigheid

Een van de belangrijkste voordelen van een warmtepomp die is aangesloten op een luchtafvoerkanaalstelsel is de energiezuinigheid. Door de warmte uit de afvoerlucht te recupereren, wordt er minder elektriciteit of aardgas gebruikt voor het verwarmen van het huis en het bereiden van warm water. Dit leidt tot lagere energierekeningen en een kleinere CO₂-voetafdruk.

Comfort

Het gebruik van voorverwarmde lucht die via een mechanische ventilator wordt ingeblazen, draagt bij aan een comfortabelere leefomgeving. De lucht wordt gelijkmatig verdeeld over de woning en de temperatuur blijft stabiel. Bovendien zorgt de balansventilatie ervoor dat er geen stilstaande lucht is in de woning, wat het risico op schimmel en andere luchtkwaliteitsproblemen vermindert.

Slimme regeling

De geïntegreerde regelingen zorgen ervoor dat het systeem automatisch werkt op basis van de behoefte aan verwarming, ventilatie en warm water. Dit betekent dat er minder manueel ingrijpen nodig is en dat het systeem zich aanpast aan veranderingen in de omgeving.

Duurzaamheid

Door het gebruik van een warmtepomp met luchtafvoerkanaalstelsel wordt minder fossiele brandstof verbrand, wat bijdraagt aan duurzame energieopwekking. Bovendien is het systeem voorzien van een zonne-energiewarmtewisselaar, waardoor zonnethermie kan worden ingezet voor het verwarmen van het water.

Beperkingen en overwegingen

Aanschafkosten

Hoewel de energiebesparing in de loop van de tijd aanzienlijk is, zijn de aanschafkosten van een warmtepomp met luchtafvoerkanaalstelsel relatief hoog. Dit komt doordat het systeem uitgerust is met twee ventilatoren (voor ventilatietype D), een ingebouwde boiler, een cv-pomp en een expansievat. Bovendien is er extra materiaal nodig voor de montage van het luchtdistributienetwerk.

Montage

De installatie van een warmtepomp met luchtafvoerkanaalstelsel vereist een aangepaste montage. Er moet een luchttoevoersysteem worden aangelegd, evenals een luchtafvoersysteem. Dit betekent dat er meer buizen en ventilatoren moeten worden geïnstalleerd dan bij een traditionele ventilatieoplossing.

Woningafhankelijkheid

De keuze voor een warmtepomp met luchtafvoerkanaalstelsel hangt af van de grootte en warmtebehoefte van de woning. Voor woningen met een warmtebehoefte van meer dan 10 kW is dit type systeem mogelijk niet geschikt. In dergelijke gevallen kan een andere oplossing, zoals een zonnewarmtepomp of een aardwarmtepomp, beter passen.

Conclusie

De integratie van warmtepompen in luchtafvoerkanaalstelsels biedt een slimme en energiezuinige oplossing voor het verwarmen van woningen, het bereiden van warm water en het verbeteren van de luchtkwaliteit. Deze systemen combineren balansventilatie met warmteterugwinning en bieden een hogere efficiëntie dan traditionele ventilatieoplossingen.

In nieuwbouwprojecten en eengezinswoningen zijn deze systemen ideaal, omdat ze geïntegreerd zijn en weinig onderhoud vereisen. De intelligente regelingen zorgen ervoor dat het systeem automatisch werkt op basis van de behoefte aan verwarming, ventilatie en warm water, wat leidt tot een comfortabelere leefomgeving.

Hoewel de aanschafkosten relatief hoog zijn, levert het systeem in de loop van de tijd aanzienlijke energiebesparing op. Daarnaast draagt het bij aan duurzame energieopwekking en helpt het het milieu door het verminderen van de CO₂-uitstoot.

Bronnen

1. Solar.nl - Ventilatietoestel
2. NIBE - Werking van een ventilatielucht-water-warmtepomp