Warmtepompen voor Hoogtemperatuurverwarming: Toepassing, Voordelen en Kiesrichtlijnen

Inleiding

De overgang naar duurzame verwarmingssystemen zoals warmtepompen is tegenwoordig essent voor de verduurzaming van woningen. In dit proces speelt de keuze van het koudemiddel en het vermogen van de warmtepomp een cruciale rol. Voor sommige situaties is het noodzakelijk om water op te warmen tot hoge temperaturen, zoals 90 graden Celsius. Dit is bijvoorbeeld nodig voor oude verwarmingsinstallaties met klassieke radiatoren of voor het opwarmen van tappwater zonder legionella-gevaar.

In dit artikel wordt ingegaan op de mogelijkheden, werking en voordelen van warmtepompen die in staat zijn om water op te warmen tot 90 graden. We bekijken de technische aspecten, de voordelen van het gebruik van natuurlijke koudemiddelen zoals CO₂ en propaan, en hoe deze warmtepompen zich gedragen in de praktijk. Bovendien worden kiesrichtlijnen en aandachtspunten behandeld, zodat u als eigenaar of professional goed ingelicht wordt om een weloverwogen keuze te maken.

Hoogtemperatuurwarmtepompen: Wat zijn ze en waarom zijn ze belangrijk?

Een hoogtemperatuurwarmtepomp is een warmtepomp die in staat is om water op te warmen tot temperaturen boven de 60 graden Celsius. Dit maakt ze geschikt voor toepassingen waar klassieke verwarmingssystemen zoals radiatoren of een boiler nodig zijn. In tegenstelling tot lagetemperatuurwarmtepompen, die meestal maximaal tot 55 graden verwarmen, zijn hoogtemperatuurwarmtepompen ontworpen om hogere temperaturen te bereiken, waardoor ze compatibel zijn met bestaande systemen.

Werking van hoogtemperatuurwarmtepompen

Hoogtemperatuurwarmtepompen werken volgens het principe van warmteoverdracht via een koudemiddel. Dit koudemiddel verdampt in een verdampingsspoel, waarbij warmte uit de omgeving (lucht, grond of water) wordt opgenomen. Vervolgens wordt het koudemiddel samengeperst in een compressor, wat de temperatuur aanzienlijk verhoogt. In de condenseringsspoel wordt deze warmte afgegeven aan het water in het verwarmingssysteem. Tenslotte verdampt het koudemiddel weer in een expansieventiel, en begint het proces opnieuw.

Toepassingsgebieden

Hoogtemperatuurwarmtepompen zijn ideaal voor: - Gebouwen met klassieke radiatoren, die een aanvoertemperatuur van 70 tot 90 graden Celsius vereisen. - Tappwateropwarming tot 90 graden, zonder het noodzakelijk te maken om periodiek legionella-gevoelige spoelingen uit te voeren. - Hybride systemen, waarbij een warmtepomp wordt gecombineerd met een traditionele cv-ketel of een andere energiebron. - Oude of historische woningen, waar het vervangen van het verwarmingsnetwerk niet wenselijk of haalbaar is.

Technische voorwaarden

Het gebruik van een hoogtemperatuurwarmtepomp hangt af van een aantal technische voorwaarden: - Goede isolatie van het bouwvolume is essent, aangezien het systeem minder vermogen levert bij hoge temperaturen. - Constante werking van de warmtepomp is meestal nodig, om de gewenste temperatuur in het systeem te handhaven. - De aanschafkost van hoogtemperatuurwarmtepompen is in de regel hoger dan die van lagetemperatuurmodellen, en het verbruik van elektriciteit is ook groter.

CO₂ warmtepompen: Duurzame oplossing voor hoogtemperatuurverwarming

Een CO₂ warmtepomp maakt gebruik van kooldioxide (CO₂) als koudemiddel. Dit is een natuurlijke stof met een laag GWP (Global Warming Potential), wat betekent dat het weinig bijdraagt aan de opwarming van de aarde. CO₂ is een zeer efficiënt koudemiddel dat in staat is om water op te warmen tot 90 graden Celsius, wat het ideaal maakt voor toepassingen waar hoge temperaturen nodig zijn.

Voordelen van CO₂ warmtepompen

  1. Hoogte van de aanvoertemperatuur

    • CO₂ warmtepompen kunnen water opwarmen tot 90 graden, waardoor ze compatibel zijn met klassieke radiatoren en boilers.
    • Hierdoor is het vaak niet nodig om bestaande radiatoren te vervangen, wat de renovatiekosten aanzienlijk vermindert.
  2. Duurzaamheid en milieuvriendelijkheid

    • CO₂ is een natuurlijk koudemiddel met een GWP van 1, vergeleken met duizenden voor synthetische F-gassen.
    • Het is volledig ingesloten in het systeem, zodat er geen uitstoot of schadelijke effecten op de gezondheid zijn.
    • De CO₂ warmtepomp trekt warmte uit de omgeving en zet deze om in nuttige warmte, wat de CO₂-uitstoot van het huis verlaagt.
  3. Geen legionella-gevaar bij tappwater

    • Omdat CO₂ warmtepompen tappwater kunnen opwarmen tot 90 graden, is het niet nodig om periodiek legionella-gevoelige spoelingen uit te voeren. De bacterie krijgt geen kans om zich te ontwikkelen.
  4. Efficiëntie en rendement

    • Dankzij de hoge temperatuuroverdracht is het rendement van CO₂ warmtepompen vaak goed, vooral bij de opwarming van water.

Werking van een CO₂ lucht-water warmtepomp

Een CO₂ lucht-water warmtepomp bestaat uit een buitenunit en een binnenunit. De buitenunit haalt warmte uit de lucht en zet deze om in een gecomprimeerde vorm. De binnenunit overdraagt deze warmte op het water in het verwarmingssysteem. Door de unieke eigenschappen van CO₂ is het mogelijk om de waterstroom op te warmen tot 90 graden, wat het systeem zeer geschikt maakt voor oude verwarmingsinstallaties.

Propaan warmtepompen: Een alternatieve duurzame oplossing

Een propaan warmtepomp maakt gebruik van propaan (R290) als koudemiddel. Net als CO₂ is propaan een natuurlijke stof met een zeer lage GWP (3). Dit maakt het een milieuvriendelijke keuze in vergelijking met synthetische koudemiddelen. Propaan warmtepompen zijn geschikt voor toepassingen waar water tot ongeveer 70 graden moet worden opgewarmd, wat ze geschikt maakt voor hogere temperatuur verwarming, maar minder dan CO₂ warmtepompen.

Voordelen van propaan warmtepompen

  1. Hogere temperatuurverwarming mogelijk

    • Propaan kan water opwarmen tot 70 graden, wat het geschikt maakt voor hogere temperatuur verwarming in combinatie met klassieke radiatoren.
    • Het rendement van propaan warmtepompen is goed, vooral in midden-temperatuur toepassingen.
  2. Milieuvriendelijk koudemiddel

    • Propaan heeft een GWP van 3, wat betekent dat het zeer weinig bijdraagt aan klimaatverandering.
    • Het is brandbaar, maar de hoeveelheid propaan in de warmtepomp is streng gereguleerd (meestal minder dan 150 gram). Nieuwe prototypes gebruiken zelfs nog minder.
  3. Toegankelijk en toegroepeerende markt

    • De markt voor propaan warmtepompen groeit, wat leidt tot een bredere keuze en lagere prijzen.
    • Deze warmtepompen zijn vaak goedkoper dan CO₂ modellen, maar minder geschikt voor temperaturen boven 70 graden.
  4. Efficiëntie en stil werken

    • Propaan warmtepompen zijn in staat om warme lucht of water te genereren zonder veel geluidsniveaus, wat ze ideaal maakt voor woningen waar stilte gewenst is.

Werking van een propaan warmtepomp

De werking van een propaan warmtepomp is vergelijkbaar met andere warmtepompen. Het koudemiddel verdampt in een verdampingsspoel, waarbij warmte uit de omgeving wordt opgenomen. Vervolgens wordt het koudemiddel samengeperst en overgedragen op het water in het verwarmingssysteem. De temperatuur van het water kan tot ongeveer 70 graden worden bereikt, afhankelijk van de omgevingstemperatuur en het vermogen van de warmtepomp.

Kiesrichtlijnen voor hoogtemperatuurwarmtepompen

Het kiezen van de juiste warmtepomp is essent voor een efficiënt en duurzaam verwarmingssysteem. Hieronder worden een aantal kritische aandachtspunten en richtlijnen voor het kiezen van een hoogtemperatuurwarmtepomp besproken, gebaseerd op de beschikbare informatie.

1. Beoordeling van het huidige verwarmingsnetwerk

Voorafgaand aan de aanschaf van een warmtepomp moet het bestaande verwarmingsnetwerk worden beoordeeld. Is er sprake van klassieke radiatoren die een hoge aanvoertemperatuur vereisen? Of is het huis al voorzien van een moderne lagetemperatuurverwarming?

  • Oude radiatoren vereisen meestal een aanvoertemperatuur van 70 tot 90 graden Celsius.
  • Moderne radiatoren of vloerverwarming werken efficiënter bij lagere temperaturen.

2. Afschermingsgraad van het bouwvolume

Een goede isolatie van het huis is cruciaal voor het functioneren van een warmtepomp, vooral bij hoge temperaturen. Warmtepompen leveren minder vermogen bij hoge aanvoertemperaturen, waardoor een slecht geïsoleerd huis moeilijk warm te krijgen is.

  • Energieklasse B is vaak voldoende voor een warmtepomp.
  • Dit betekent dat het huis goed geïsoleerd moet zijn in de gevels, vloeren, en daken, en voorzien moet zijn van HR++ glas.

3. Type warmtepomp

De keuze van het type warmtepomp hangt af van de energiebron en de gewenste uitvoer. De volgende typen zijn beschikbaar:

  • Lucht-water warmtepomp: trekt warmte uit de buitenlucht en overdraagt deze op het verwarmingssysteem. Geschikt voor meeste situaties.
  • Water-water warmtepomp: haalt warmte uit grondwater of een bodemenergiesysteem. Geschikt voor nieuwbouw en totaal renovaties.
  • Ventilatielucht-water warmtepomp: maakt gebruik van de afgewaaide lucht uit het ventilatiesysteem. Zeer efficiënt, maar vereist een goed geïntegreerd ventilatiesysteem.
  • Lucht-lucht warmtepomp: genereert warme lucht direct in de ruimte. Niet geschikt voor algemene verwarming van het hele huis, maar ideaal voor individuele ruimtes.

4. Koudemiddel

De keuze van het koudemiddel bepaalt de temperatuurcapaciteit en milieuvriendelijkheid van de warmtepomp. De beschikbare opties zijn:

  • CO₂ (R744): kan tot 90 graden verwarmen, zeer milieuvriendelijk.
  • Propaan (R290): kan tot 70 graden verwarmen, eveneens milieuvriendelijk, maar iets minder geschikt voor hoge temperaturen.
  • Synthetische F-gassen: niet aanbevolen vanwege hun hoge GWP.

5. Kost-benefitanalyse

De aanschafkosten en het energieverbruik van een warmtepomp moeten worden beoordeeld ten opzichte van de besparing op de energierekening en mogelijke subsidies.

  • CO₂ warmtepompen zijn in de regel duurder dan propaan modellen, maar bieden hogere temperaturen en betere duurzaamheid.
  • Hybride systemen kunnen een goed compromis bieden door een warmtepomp te combineren met een traditionele cv-ketel.

Conclusie

Hoogtemperatuurwarmtepompen zijn essent voor woningen die klassieke radiatoren of tappwateropwarming tot 90 graden nodig hebben. Ze bieden een duurzame en efficiënte oplossing voor de verduurzaming van oude en nieuwe woningen. De keuze tussen CO₂ en propaan warmtepompen hangt af van de gewenste temperatuur, milieuvriendelijkheid en budget. Beide koudemiddelen zijn milieuvriendelijk, maar CO₂ warmtepompen zijn geschikt voor hogere temperaturen, waardoor ze compatibel zijn met bestaande verwarmingsinstallaties.

Voor een efficiënt systeem is het essent dat het huis goed geïsoleerd is en dat het verwarmingsnetwerk correspondeert met de vermogenscapaciteit van de warmtepomp. Bovendien is het belangrijk om de keuze van de warmtepomp te laten maken door een ervaren professional, die het systeem kan aanpassen aan de specifieke omstandigheden van de woning.


Bronnen

  1. CO2 warmtepomp
  2. Propaan warmtepomp
  3. Warmte opwekken in oude gebouwen
  4. Volledig elektrische warmtepomp
  5. Warmtepompen van De Jong Energiesystemen

Related Posts