Warmtepompen en hun rol in duurzame verwarming: een expert-overzicht

Published by Redactie on oktober 7, 2025 | Category warmtepomp

Inleiding

In het kader van energiebesparing en duurzame verwarmingssystemen zijn warmtepompen steeds vaker voorbijkomen in zowel nieuwbouw als renovatieprojecten. Ze worden gezien als een duurzame en efficiënte alternatief voor traditionele verwarmingssystemen zoals gasketels. Op basis van de beschikbare informatie uit diverse bronnen is duidelijk dat warmtepompen niet alleen een positief effect hebben op het energieverbruik, maar ook op het comfort en het CO₂-voetspoor van een woning of gebouw. Deze artikelen biedt een gedetailleerd overzicht van de technische en praktische aspecten van warmtepompen, met aandacht voor hun werking, toepassingen, voordelen en uitdagingen in de context van de Nederlandse woningbouw en bouwpraktijk.

Wat is een warmtepomp?

Een warmtepomp is een technische installatie die warmte uit de omgeving (zoals lucht, grond of water) opneemt en deze verwerkt om ruimtes te verwarmen of te koelen. In tegenstelling tot een gasketel, die warmte produceert door brandstof te verbranden, werkt een warmtepomp op basis van warmteterugwinning. Dit maakt het systeem energie-efficiënter en minder afhankelijk van fossiele brandstoffen.

Volgens de beschikbare informatie uit meerdere bronnen is een warmtepomp vaak efficiënter dan een condenserende gasketel. Een General warmtepomp verbruikt bijvoorbeeld gemiddeld 15% tot 45% minder energie dan de beste condenserende gasketel. Daarnaast zijn warmtepompen geschikt voor zowel verwarming als koeling, waardoor ze flexibel inzetbaar zijn in verschillende klimatologische omstandigheden.

Werking van een warmtepomp

De werking van een warmtepomp is gebaseerd op het principe van warmtewisseling. De installatie bestaat uit een verdampingseenheid, een compressoreenheid en een condensator. Tijdens de verwarmingsmodus neemt de warmtepomp warmte op uit de omgeving (bijvoorbeeld uit de buitenlucht of het grondwater) en pompt deze via een warmtewisselaar naar het verwarmingscircuit van een gebouw. Tijdens de koelmodus wordt de proces omgekeerd: de warmtepomp verwijdert warmte uit het gebouw en ontladt deze naar de omgeving.

In de context van een koude- en warmteopslag (WKO) in het kader van de activiteiten van Wageningen University & Research (WUR) wordt gebruikgemaakt van een diep gelegen watervoerend zandpakket om warmte en koude op te slaan. Tijdens de zomer wordt het gebouw gekoeld door gebruik te maken van grondwater uit de koude bronnen, terwijl het grondwater in de winter wordt opgewarmd via een warmtepomp. Het opgewarmde water wordt dan gebruikt voor verwarming, waarna het opnieuw wordt opgeslagen in de warmtebronnen. Deze cyclus zorgt voor een aanzienlijke energiebesparing.

Hybride verwarmingssystemen

Een hybride verwarmingssysteem combineert een warmtepomp met een traditionele verwarmingssource, zoals een gasketel. Dit type systeem biedt de voordelen van zowel een warmtepomp als een gasketel en is daarom geschikt voor woningen die volledig op warmtepompen willen overgaan, maar waarbij het bestaande afgiftesysteem (zoals radiatoren) niet geheel compatibel is met de lage watertemperaturen die warmtepompen vereisen.

Een voorbeeld van zo’n hybride systeem is het setup dat wordt gebruikt in een stolpboerderij waarin de eigenaar een lucht-water warmtepomp combineert met een kleine cv-ketel. Hierbij wordt de warmtepomp gebruikt voor verwarming via vloerverwarming, terwijl de cv-ketel wordt ingezet voor het verwarmen van ruimtes met radiatoren. Dit systeem is ontworpen om de voordelen van warmtepompen te benutten, terwijl het tegelijkertijd zorgt voor comfort en efficiëntie.

Het gebruik van hybride systemen wordt vaak aangemoedigd in de context van energietransitie. Volgens de informatie van Resideo, die een hybride systeem in combinatie met het evohome-systeem aanbiedt, is het mogelijk om het systeem zo te regelen dat de beschikbare capaciteit optimaal wordt ingezet. Dit leidt tot een hoger comfortniveau en een lager gasverbruik, zonder ingrijpende veranderingen in de bestaande installatie.

Voordelen van warmtepompen

1. Energiebesparing

Een van de belangrijkste voordelen van warmtepompen is de energiebesparing die ze kunnen bieden. Aangezien ze warmte uit de omgeving opnemen in plaats van warmte te genereren door verbranding, is het energieverbruik lager dan bij traditionele verwarmingssystemen. De netto investering in een warmtepomp is in sommige gevallen zelfs lager dan bij een condenserende gasketel, vooral als rekening wordt gehouden met subsidies, premies en belastingvoordelen.

2. CO₂-reductie

Warmtepompen draagen bij aan een vermindering van CO₂-uitstoot, omdat ze minder afhankelijk zijn van fossiele brandstoffen. In het kader van het WKO-project van WUR wordt jaarlijks ruim 1,3 miljoen kuub aardgas bespaard, wat overeenkomt met een vermindering van ongeveer 2.400 ton CO₂ per jaar. Dit is vergelijkbaar met de jaarlijkse uitstoot van ongeveer 900 gasverbruikende huishoudens.

3. Comfort en flexibiliteit

Omdat warmtepompen zowel verwarming als koeling kunnen bieden, zijn ze een zeer flexibele oplossing voor woningen die zich willen aanpassen aan veranderende klimatologische omstandigheden. Bovendien kunnen ze worden geregeld via slimme systeem zoals evohome, waardoor het comfortniveau in een woning aanzienlijk kan worden verhoogd.

4. Duurzaamheid en groene energie

De meeste warmtepompen gebruiken elektriciteit om te werken. Echter, zoals in het WKO-project van WUR is te zien, is het mogelijk om warmtepompen te combineren met groene stroombronnen, zoals zonnepanelen of windmolens. Dit zorgt ervoor dat het systeem volledig duurzaam is en geen CO₂-uitstoot genereert.

Uitdagingen bij het gebruik van warmtepompen

Hoewel warmtepompen veel voordelen bieden, zijn er ook enkele uitdagingen die moeten worden overwonnen bij hun toepassing in woningen en gebouwen.

1. Investering en terugverdientijd

De initiele investering in een warmtepomp is vaak hoger dan bij een traditionele gasketel. De terugverdientijd hangt af van het energieverbruik van het gebouw, de efficiëntie van de warmtepomp en de beschikbaarheid van subsidies en premies. In sommige gevallen kan het enkele jaren duren voordat de investering zich terugbetaalt.

2. Afgiftesystemen

Warmtepompen werken het efficiëntst bij lage watertemperaturen, wat betekent dat ze het beste presteren in combinatie met vloerverwarmingssystemen. In woningen met traditionele radiatoren kan het nodig zijn om de radiatoren te vervangen of aan te passen, wat extra kosten kan genereren.

3. Warmteterugwinning

Het efficiëntie van een warmtepomp hangt ook af van de warmteterugwinning. In sommige situaties kan het gebeuren dat de warmtepomp niet in staat is om voldoende warmte op te nemen uit de omgeving, bijvoorbeeld in zeer koude winters of in gebieden met weinig zon. In dergelijke gevallen kan het nodig zijn om het systeem aan te vullen met een gasketel of een andere warmtebron.

4. Regulering en beheer

Het efficiënt beheer van een warmtepomp vereist vaak een slimme regeling, zoals evohome, waarmee het systeem op meerdere niveaus kan worden geregeld. Dit betekent dat installateurs en gebruikers vertrouwd moeten zijn met de technologie om het volledige potentieel van het systeem te benutten.

Warmtepompen in de praktijk: voorbeelden

1. WKO bij Wageningen University & Research

Wageningen University & Research (WUR) is een voorbeeld van een organisatie die warmtepompen en koude- en warmteopslag (WKO) succesvol heeft ingezet om energie te besparen. Het campusgebouw maakt gebruik van een eigen energiecentrale met WKO in combinatie met warmtepompen. Het systeem maakt gebruik van een diep gelegen watervoerend zandpakket om warmte en koude op te slaan, waardoor het mogelijk is om zowel in de winter als in de zomer energie te besparen.

Het WKO-systeem bestaat uit negen bronnen in de koude zones en negen bronnen in de warmtezone. De bronnen zijn verbonden via ringleidingen, waardoor het mogelijk is om warmte en koude te delen tussen de verschillende gebouwen op de campus. Het systeem is een voorbeeld van hoe warmtepompen en koude- en warmteopslag samenwerken om een duurzaam en efficiënt verwarmings- en koelsysteem te creëren.

2. Hybride systeem in een stolpboerderij

Een ander voorbeeld van een praktische toepassing van warmtepompen is het hybride systeem dat is opgezet in een stolpboerderij. Hier wordt een lucht-water warmtepomp gecombineerd met een kleine cv-ketel. De warmtepomp is verantwoordelijk voor het opwekken van warmte voor vloerverwarming, terwijl de cv-ketel wordt ingezet voor het verwarmen van ruimtes met radiatoren. Dit systeem maakt het mogelijk om de voordelen van warmtepompen te benutten, terwijl het tegelijkertijd zorgt voor comfort en efficiëntie.

Het systeem wordt geregeld via het evohome-systeem, waarmee de eigenaar van de boerderij in staat is om het systeem op meerdere niveaus te beheersen. Het gebruik van evohome maakt het mogelijk om het systeem te optimaliseren op basis van de behoefte van de gebruiker, wat leidt tot een hoger comfortniveau en een lager gasverbruik.

De rol van slimme regulering

Een slimme regulering zoals evohome speelt een belangrijke rol in de efficiëntie en het comfort van warmtepompen. Het systeem maakt het mogelijk om het verwarmings- en koelsysteem op meerdere niveaus te regelen, afhankelijk van de behoefte van de gebruiker. Dit betekent dat het systeem niet alleen efficiënter werkt, maar ook aanzienlijk comfortabeler is dan een traditioneel verwarmings- en koelsysteem.

In de praktijk betekent dit dat gebruikers van warmtepompen in staat zijn om hun woning op meerdere niveaus te regelen, afhankelijk van de tijdstippen en ruimtes waarin ze zich bevinden. Het systeem maakt het ook mogelijk om het systeem automatisch om te schakelen naar koeling in de zomer, wat extra comfort biedt in warme omstandigheden.

Toekomstige trends en ontwikkelingen

De toekomst van warmtepompen is sterk gericht op duurzaamheid en efficiëntie. In de komende jaren wordt verwacht dat het aantal huishoudens en gebouwen dat overgaat op warmtepompen aanzienlijk zal stijgen, aangezien de regering en andere organisaties steeds meer aandacht besteden aan energietransitie en duurzame oplossingen.

Een van de belangrijkste ontwikkelingen is de introductie van slimme reguleringssystemen zoals evohome, die het mogelijk maken om warmtepompen en andere verwarmingssystemen op meerdere niveaus te beheersen. Deze systemen zullen een essentiële rol spelen in de toekomst van verwarming en koeling, omdat ze het mogelijk maken om energie te besparen en het comfortniveau in woningen en gebouwen te verhogen.

Daarnaast zijn er ook ontwikkelingen in de richting van groene energie, zoals zonnepanelen en windmolens, die in combinatie met warmtepompen kunnen worden gebruikt om een volledig duurzaam verwarmingssysteem te creëren. Deze ontwikkelingen zullen ervoor zorgen dat warmtepompen steeds belangrijker worden in de context van energiebesparing en duurzame woningbouw.

Conclusie

Warmtepompen zijn een steeds belangrijkere rol in het kader van duurzame verwarming en koeling. Ze bieden aanzienlijke voordelen in termen van energiebesparing, CO₂-reductie, comfort en flexibiliteit. In combinatie met slimme reguleringssystemen zoals evohome en groene energiebronnen, zijn warmtepompen een essentiële component van de toekomstige energievoorziening van woningen en gebouwen.

De praktijkvoorbeelden van WKO bij Wageningen University & Research en het hybride systeem in een stolpboerderij tonen aan dat warmtepompen effectief kunnen worden ingezet in diverse situaties, van nieuwbouw tot renovatieprojecten. De uitdagingen die er zijn, zoals investering, afgiftesystemen en regulering, kunnen worden overwonnen met behulp van slimme technologieën en subsidies.

In de toekomst zullen warmtepompen steeds vaker worden ingezet in de woningbouw en bouwpraktijk, aangezien de regering en andere organisaties steeds meer aandacht besteden aan energietransitie en duurzame oplossingen. Voor zowel woningbouwers, renovateurs en bouwprofessionals is het belangrijk om deze ontwikkelingen te volgen en te leren hoe warmtepompen het beste kunnen worden ingezet in hun projecten.