Warmtepompen en warm water: Uitleg, toepassingen en keuzes

Inleiding

In de huidige context van duurzame energie en energiebesparing speelt de warmtepomp een steeds grotere rol binnen de gebouwde omgeving. Vooral in relatie tot warm water – zowel voor ruimteverwarming als voor sanitair gebruik – zijn warmtepompen een interessante en efficiënte oplossing. In dit artikel geven we een overzicht van de werking van warmtepompen, hun toepassingen in relatie tot warm water, de verschillende typen warmtepompen en de voordelen en nadelen die bij deze technologie horen. Alle informatie is gebaseerd op recente en betrouwbare bronnen uit het vakgebied.

Wat is een warmtepomp?

Een warmtepomp is een technologische oplossing die warmte uit een lage bron (zoals lucht, grond of water) onttrekt en deze omzet naar een hogere temperatuur, zodat het kan worden gebruikt voor verwarming van ruimtes of voor het maken van warm water. In tegenstelling tot een traditionele cv-ketel, die fossiele brandstoffen gebruikt om warmte te genereren, maakt een warmtepomp gebruik van elektriciteit om warmte te verplaatsen. De efficiëntie van een warmtepomp wordt vaak uitgedrukt in de SPF (Seasonal Performance Factor), een maat voor het energiegebruik over een geheel jaar.

Warmtepompen en warm water

Een warmtepomp kan zowel ruimteverwarming als warm water leveren. Dit maakt het systeem aantrekkelijk voor zowel woningbouw als commerciële en industriële toepassingen. In de praktijk worden warmtepompen vaak in combinatie gebruikt met traditionele oplossingen zoals elektrische of gasgestookte boilers om piekbelastingen te dekken. Dit levert een systeem op dat zowel duurzaam als betrouwbaar is.

Een belangrijk aspect bij de toepassing van warmtepompen voor warm water is de vereiste eindtemperatuur. Traditionele cv-ketels leveren vaak water op 60 tot 80 graden Celsius, terwijl warmtepompen meestal werken met lager temperatuurverschil. Dit betekent dat bij warmtepompsystemen vaak speciale convectoren of vloerverwarming nodig zijn om voldoende warmte in de ruimte te creëren.

Soorten warmtepompen

Er zijn verschillende typen warmtepompen, waarbij de keuze afhankelijk is van de beschikbare bronnen, de locatie, het budget en de specifieke verwarmingsbehoeften. De meest voorkomende typen zijn:

• Lucht-water warmtepomp
• Water-water warmtepomp
• Brine-water warmtepomp

Lucht-water warmtepomp

Een lucht-water warmtepomp haalt warmte uit de buitenlucht. Het systeem bestaat uit een buitenunit die lucht aanzuigt en een binnenunit die het warme water levert. Deze variant is vaak goedkoper en eenvoudiger in te richten dan andere typen. De SPF-waarde van een lucht-water warmtepomp ligt meestal rond de 3,2. Dit is een efficiëntie die aangeeft hoeveel warmte het systeem per ingezette elektriciteit levert over een volledig jaar.

Lucht-water warmtepompen zijn geschikt voor de meeste woningtypen. Het warme water wordt meestal opgeslagen in een boilervat en kan zowel voor douchen als voor ruimteverwarming worden gebruikt. Omdat deze warmtepompen werken met lagere temperaturen dan een traditionele cv-ketel, zijn speciale warmtetechnieken zoals vloerverwarming of moderne convectoren vaak nodig.

Water-water warmtepomp

Een water-water warmtepomp maakt gebruik van een "open bron" – in de meeste gevallen grondwater. Het systeem trekt warmte uit het water, verwerkt deze en pompt het koudere water weer terug in de bodem. Deze variant heeft vaak een hogere SPF-waarde dan een lucht-water warmtepomp, met typisch een SPF van 4,0.

Voordelen van een water-water warmtepomp zijn onder andere een hoger rendement en betere prestaties in koude omstandigheden. Daarnaast is het systeem geschikt voor zowel ruimteverwarming als voor het opwekken van warm tapwater.

Nadelen zijn echter dat de installatie vaak complexer is en dat het gebruik van grondwater alleen toegestaan is op locaties waar het mogelijk is om grondwater te onttrekken. Daarbij moet het systeem door een gecertificeerd bedrijf worden geïnstalleerd, wat de kosten kan opdrijven.

Brine-water warmtepomp

De brine-water warmtepomp werkt met een gesloten bron. In plaats van grondwater, maakt het systeem gebruik van een mengsel van water en glycol (antivries) dat door een gesloten systeem wordt verwerkt. De warmte wordt onttrokken uit de bodem via horizontale of verticale lussen.

Deze variant is flexibel in toepassing, omdat het niet alleen grondwater kan gebruiken, maar ook andere bronnen zoals oppervlaktewater, PVT-panelen, restwarmte uit industrieën of warmtewinmuren. De SPF-waarde van deze systemen ligt vaak ook rond 4,0.

Een voordelen van de brine-water warmtepomp is dat het systeem betrouwbaar is en goed presteert in verschillende weersomstandigheden. Nadelen zijn de initieel hogere investeringskosten en de vereiste voor een professionele installatie.

Warmtepompen in de praktijk

In de praktijk worden warmtepompen vaak ingezet in combinatie met andere technologieën om een compleet en efficiënt verwarmingssysteem te realiseren. Voorbeelden van toepassingen zijn:

• Sporthal
  In een sporthal zijn twee lucht-water warmtepompen in combinatie met een water-water booster warmtepomp en een buffertank gebruikt. Dit zorgt voor een duurzame en betrouwbare oplossing voor zowel ruimteverwarming als warm tapwater.

• Kantoor
  Voor kantoren is vaak een combinatie van lucht-water warmtepompen en elektrische dompelelementen aangewezen. Hier wordt gebruik gemaakt van voorraadvaten om piekbelastingen op te vangen.

• Opvanglocatie
  In opvanglocaties worden lucht-water warmtepompen vaak gecombineerd met platenwisselaars en geregelde transportpompen. Dit zorgt voor een efficiënte en flexibele oplossing.

Warmtepompen en duurzaamheid

Hoewel warmtepompen elektriciteit verbruiken, zijn ze een duurzame oplossing als het systeem wordt aangedreven door 100% groene energie zoals wind of zon. In combinatie met zonnepanelen kan een water-water warmtepomp bijvoorbeeld een zeer efficiënt systeem vormen. Vaillant warmtepompen zijn bijvoorbeeld "Smart Grid Ready", wat betekent dat ze automatisch kunnen omgaan met de opwekking van zonnepanelen en zo de energieoptimalisatie verhogen.

Keuzes en overwegingen bij het kiezen van een warmtepomp

De keuze van een warmtepomp hangt af van meerdere factoren, waaronder:

• Locatie en beschikbaarheid van bronnen
  Voor een water-water warmtepomp is het bijvoorbeeld belangrijk of grondwater beschikbaar is. Voor een lucht-water warmtepomp is het minder afhankelijk van de locatie.

• Budget
  De investeringskosten van een warmtepomp variëren per type. Water-water warmtepompen zijn doorgaans duurder dan lucht-water varianten, maar bieden op lange termijn vaak meer besparing op energiekosten.

• Energieverbruik en SPF-waarde
  Het energieverbruik en de SPF-waarde zijn belangrijke aandachtspunten. Een hogere SPF-waarde betekent dat het systeem efficiënter werkt en minder elektriciteit nodig heeft.

• Toegankelijkheid en onderhoud
  Een warmtepomp moet goed toegankelijk zijn voor inspectie en onderhoud. Dit is vooral van toepassing op lucht-water warmtepompen, waarbij de buitenunit vaak op het dak of in de tuin geplaatst wordt.

Warmtepompen en subsidies

In Nederland zijn er subsidies beschikbaar voor warmtepompen met een nominaal vermogen van ten hoogste 70 kW. Deze subsidies zijn bedoeld om de overgang naar duurzame verwarmingsoplossingen te stimuleren. Voor het aanvragen van een subsidie dient het verwarmingstoestel voorzien te zijn van een etiket en een productkaart met technische documentatie. De subsidie is alleen geldig voor zekere soorten warmtepompen, zoals water-water en brine-water varianten.

Voordeel van subsidies

• Gratis passieve koeling
  Bij bepaalde soorten warmtepompen, zoals water-water of brine-water, is het mogelijk om gratis passieve koeling te realiseren in de zomer. Dit is een extra voordelen van het gebruik van deze technologie.

Nadelen van subsidies

• Beperkte toepassing
  Niet op elke locatie is het mogelijk om een water-water warmtepomp te installeren. Dit is afhankelijk van de bodemsituatie en de wettelijke voorwaarden.

Conclusie

Warmtepompen zijn een efficiënte en duurzame oplossing voor zowel ruimteverwarming als het opwekken van warm tapwater. Aan de hand van de beschikbare informatie is duidelijk dat de keuze van een warmtepomp afhankelijk is van meerdere factoren, waaronder de beschikbaarheid van bronnen, het budget, de SPF-waarde en de locatie. Lucht-water warmtepompen zijn vaak goedkoper en eenvoudiger in te richten, terwijl water-water en brine-water varianten betere prestaties leveren in koude omstandigheden en hogere SPF-waarden kunnen behalen.

In de praktijk worden warmtepompen vaak gecombineerd met andere technologieën om een compleet en betrouwbaar systeem te creëren. Voor zowel woningbouw als commerciële en industriële toepassingen zijn er geschikte oplossingen beschikbaar. Door subsidies en het gebruik van groene energie wordt het gebruik van warmtepompen steeds aantrekkelijker.

Bronnen

1. A.O. Smith International
2. Vaillant Nederland
3. Urgenda – Alles over warmtepompen
4. Warmtepomp Weetjes