Warmtepompbedrijf bij lage temperaturen: Uitleg, risico's en oplossingen

Inleiding

Een warmtepomp is een efficiënte manier om een woning te verwarmen en in sommige gevallen ook te koelen. Het principe is eenvoudig: energie wordt onttrokken aan een bron (zoals lucht, grondwater of bodem) en gebruikt om water op te warmen, dat vervolgens via het afgiftesysteem (zoals radiatoren of vloerverwarming) de woning verwarmt. Echter, bij temperaturen onder de 4 graden Celsius kan het functioneren van een warmtepomp aanzienlijk worden beïnvloed. Dit artikel onderzoekt de specifieke risico’s, aanbevolen maatregelen en technische aandachtspunten bij het gebruik van warmtepompen in koude omstandigheden. Het artikel is gebaseerd op technische en praktische richtlijnen uit betrouwbare bronnen over warmtepompinstallaties, met nadruk op het gedrag van het systeem bij lagere temperaturen.

Warmtepompfunctioneren bij lage temperaturen

Bij de eerste opstart van een water/water of brinewater/water warmtepomp is het van essentieel belang om de zuiggastemperatuur te bewaken. Deze temperatuur stabiliseert meestal tussen 4 en 12 graden Celsius. Als de zuiggastemperatuur meteen onder 0 °C komt, is er een groot risico op vriesproblemen. In zo’n geval wordt aanbevolen om de warmtepomp direct uit te schakelen, de installatie te ontluchten en te controleren of er voldoende flow is in de bronleidingen. Ook kan het nodig zijn om glycol toe te voegen aan het systeem, wat een antivrieseffect heeft en het vriespunt verlaagt.

Een lage zuiggastemperatuur kan leiden tot vriessituaties in de verdampingsschijf van de warmtepomp. Dit is een gevaarlijk scenario, omdat het kan leiden tot beschadiging van de componenten. In de praktijk betekent dit dat bij een koude start van een warmtepomp, het systeem moet worden gecontroleerd op luchtbelvorming, ongevoldoende pompcapaciteit en ongeveer glycolgehalte.

Controlepunten bij warmtepompbedrijf onder 4 °C

Tijdens het bedrijf van de warmtepomp is het belangrijk om diverse temperatuur- en drukparameters in de gaten te houden:

  • Delta T tussen bron in en bron uit: Deze moet tussen 4 en 5 °C liggen.
  • Heetgastemperatuur: Deze moet ten minste 25 K hoger zijn dan de aanvoertemperatuur en normaal tussen 70 en 125 °C liggen.
  • Vloeistoftemperatuur: Deze moet ongeveer gelijk zijn aan de retourtemperatuur.
  • Zuiggastemperatuur: Deze ligt tussen de bron in en bron uit temperatuur.
  • Oververhitting: Dit is de temperatuurverschil tussen zuiggas- en verdampertemperatuur, en moet tussen 2 en 8 °C liggen.

Als deze parameters niet binnen de normale waarden vallen, is het aan te raden om de warmtepomp te stoppen en de installatie te controleren. In sommige gevallen kan het noodzakelijk zijn om de stooklijn aan te passen of accessoires aan te sluiten, afhankelijk van het merk en type van de warmtepomp.

Risico op vriessituaties bij lage temperaturen

Bij het werken met lage temperaturen is het risico op vriessituaties verhoogd. Dit kan het geval zijn bij een lucht-bel in de installatie, onvoldoende flow, of een incorrect glycolmengsel. Het gebruik van een hydraulische verdeler voor vloerverwarming is bij warmtepompen met lage aanvoertemperaturen vaak een gesloten verdeler. Dit betekent dat er geen circulatiepomp nodig is, omdat het mengen van de temperatuur niet nodig is. Dit systeem werkt efficiënt bij warmtepompen die water opwekken op lage temperaturen.

Technische aandachtspunten bij warmtepompinstallatie

Onze ontluchters

Een van de belangrijkste technische aandachtspunten bij een warmtepompinstallatie is het gebruik van goede ontluchters, zowel op de bron- als op de afgiftesijde. Lucht in de installatie kan leiden tot ongeveer warmteoverdracht en kan zelfs de warmtepomp beschadigen. Vooral bij een nieuwe installatie is het aan te raden om de bronpomp gedurende 2 tot 5 dagen continu te laten draaien vóór de eerste opstart van de warmtepomp. Dit helpt bij het mengen van glycol en water, en zorgt ervoor dat lucht zich verzamelt in het hoogste punt van de installatie, waar de ontluchter gemonteerd is.

Het gebruik van automatische ontluchters in het afgiftesysteem wordt sterk aanbevolen. Echter, automatische ontluchters in de bron zijn af te raden, omdat glycol bij lage druk kristalvorming kan veroorzaken, met name in naaldafsluiters van automatische ontluchters.

Glycolgehalte en antivries

Het gebruik van glycol in een warmtepompinstallatie is essentieel bij lage temperaturen. Glycol helpt om het vriespunt van de vloeistof te verlagen, wat voorkomt dat er ijsvorming optreedt in de bronleidingen. Bij de eerste start van de warmtepomp is het aan te raden om het glycolgehalte nauwkeurig te controleren. De aanbevolen glycolconcentratie hangt af van de verwachte minimumtemperatuur in de installatie.

Bij temperaturen onder 0 °C is het aan te raden om een glycolmengsel te gebruiken dat geschikt is voor onder-nulbedrijf. Het is belangrijk om te weten dat glycol niet alleen de vriespunt verlaagt, maar ook een rol speelt in de warmtecapaciteit van het systeem. Een hoge glycolconcentratie vermindert de warmtecapaciteit van de vloeistof, wat kan leiden tot verminderde efficiëntie van de warmtepomp. Daarom is het belangrijk om een evenwicht te vinden tussen antivriescapaciteit en warmteoverdrachtsefficiëntie.

Warmtepompinstallatie en afgiftesysteem

Het afgiftesysteem van een warmtepomp speelt een cruciale rol in de efficiëntie van het systeem. Bij lage aanvoertemperaturen (zoals bij water/water warmtepompen) is het aan te raden om een vloerverwarmingssysteem te gebruiken. Vloerverwarming kan efficiënt werken met lagere temperaturen dan radiatoren, omdat de oppervlaktegroter is en de warmte gelijkmatiger kan worden verspreid.

Een hybride warmtepomp werkt samen met een cv-ketel, wat betekent dat de cv-ketel kan bijspringen wanneer de warmtepomp niet in staat is om voldoende warmte te leveren. Dit is bijvoorbeeld het geval op zeer koude dagen. De cv-ketel kan ook zorgen voor het opwarmen van het tapwater. Bij een hybride installatie is het belangrijk om te zorgen dat de radiatoren of de vloerverwarming voldoende oppervlakte hebben om warmte af te geven bij lagere temperaturen.

Koeltoepassingen bij lage temperaturen

Een warmtepomp kan niet alleen worden gebruikt voor verwarming, maar ook voor passieve koeling in de zomer. Dit is vooral het geval bij water/water warmtepompen. Door water van ongeveer 18 °C door de vloerverwarming te sturen, kan een woning met een passief koelsysteem tot 4 °C gekoeld worden in vergelijking met de buitentemperatuur.

Echter, bij het passief koelek in sommige ruimtes, zoals de badkamer, is het aan te raden om niet passief te koelek. Wanneer in de badkamer gedoucht wordt, is de luchtvochtigheid hoog, en kan de lage temperatuur van het koelwater leiden tot condensvorming op de vloer. Dit kan resulteren in natte vloeren en schimmelvorming. Om dit te voorkomen is het aan te raden om een klep te installeren die tijdens het passieve koelek in de badkamer automatisch dichtgaat. De warmtepomp heeft vaak een contact dat gebruikt kan worden voor deze automatische aansturing.

Subsidies en financiering

De aanschaf en installatie van een warmtepomp kan voor veel huiseigenaren een aanzienlijke investering zijn. Gelukkig zijn er diverse subsidies en leningen beschikbaar voor energiebesparende maatregelen, waaronder warmtepompen. Deze subsidies zijn bedoeld om de overgang naar duurzamere verwarmingssystemen te stimuleren.

Een hybride warmtepomp kan vaak nog met bestaande radiatoren worden gebruikt, maar het is aan te raden om de efficiëntie van het afgiftesysteem te controleren. Bijvoorbeeld, als de radiatoren te klein zijn of te weinig oppervlakte hebben, kan het nodig zijn om radiatorventilatoren te installeren of enkele radiatoren te vervangen door grotere of dikkere modellen.

Subsidies zijn meestal gericht op de aanschaf en installatie van warmtepompen met een hoog energielabel (zoals A+++). Ook kan het nodig zijn om binnen een bepaalde periode (zoals 24 maanden) zowel een warmtepomp als isolatiemaatregelen aan te schaffen om extra subsidies te ontvangen.

Leningen en financiering

Voor huiseigenaren die geen voldoende spaargeld hebben, zijn er gunstige leningen beschikbaar voor energiebesparende maatregelen. Deze leningen kunnen worden aangegaan via een hypotheek, een specifieke lening voor energiemaatregelen of via een partnerschap met energiebedrijven.

Bijvoorbeeld, een lening voor een warmtepompinstallatie kan worden aangegaan via een hypotheekaanpassing of een duurzaamheidslening. In sommige gevallen kan de warmtepomp ook worden aangeschaft via een leasingregeling, waarbij de eigenaar maandelijks een bedrag betaalt, maar geen directe investering hoeft te doen.

Het is belangrijk om te weten dat subsidies en leningen vaak voorwaarden hebben, zoals een minimale isolatiegraad van de woning of een bepaalde warmtepompcapaciteit. Het is daarom aan te raden om dit vooraf te controleren bij de aanvraag.

Technische specificaties en installatie

Geotechnische voorwaarden

Bij de installatie van een water/water warmtepomp is het essentieel om rekening te houden met de geotechnische voorwaarden van de woning en het aangrenzende terrein. Een water/water warmtepomp onttrekt warmte aan grondwater en pompt dit water via een dieptepomp. Na gebruik wordt het water afgevoerd naar een lozingsput.

Voor een water/water warmtepomp zijn twee diepe putten nodig, meestal van ongeveer 80 meter diep. Dit maakt de installatiekosten van een water/water warmtepomp aanzienlijk hoger dan bijvoorbeeld een lucht-water warmtepomp. Echter, de efficiëntie van een water/water warmtepomp is hoog, omdat het grondwater zelfs in de winter nog ongeveer 7 tot 12 °C warm is.

Aanbevolen isolatie

Bij de installatie van een warmtepomp is het aan te raden om de woning goed te isoleren. Een goed geïsoleerde woning heeft minder energie nodig voor verwarming en koeling, wat leidt tot een hogere efficiëntie van de warmtepomp. Isolatiemaatregelen zoals het isoleren van de buitenmuren, het dak, de vloer of de ramen zijn aan te raden om het energieverbruik te verminderen en de warmtepomp efficiënter te laten werken.

Verwarmingssystemen

Het afgiftesysteem van de warmtepomp moet geschikt zijn voor lage aanvoertemperaturen. Dit is het geval bij vloerverwarmingssystemen, die efficiënt werken met temperaturen tussen 30 en 55 °C. Radiatoren die zijn afgesteld op hogere temperaturen (zoals 60 tot 80 °C) zijn minder geschikt voor gebruik met een warmtepomp, tenzij deze zijn aangepast met bijvoorbeeld radiatorventilatoren of vervangen door grotere radiatoren.

Conclusie

Het gebruik van een warmtepomp bij temperaturen onder de 4 graden Celsius vereist een zorgvuldige installatie en regelmatige controles. Door aandacht te besteden aan parameters zoals zuiggastemperatuur, glycolgehalte, ontluchting en het afgiftesysteem, kan het risico op vriessituaties worden geminimaliseerd. Een goed ontworpen warmtepompinstallatie met een geschikt afgiftesysteem en voldoende glycolmengsel zorgt voor een efficiënt en betrouwbaar systeem, zelfs bij lage temperaturen.

Bij de keuze van een warmtepomp is het aan te raden om te rekenen met de specifieke omstandigheden van de woning, zoals het isolatieniveau, de grootte en de verwachtingen van de gebruiker. Daarnaast zijn subsidies en financiering beschikbaar, waardoor het aanschaf van een warmtepomp voor veel huiseigenaren haalbaar wordt. Door deze technische en praktische aandachtspunten te volgen, kan een warmtepompinstallatie efficiënt en duurzaam functioneren, ook in koude omstandigheden.

Bronnen

  1. Warmtepomp-installatie-tips
  2. Warmtepomp-techniek en soorten
  3. Hybride warmtepomp en subsidies
  4. Soorten warmtepompen en geothermie

Related Posts