Water-Water Warmtepomp: Werking, Toepassing en Referentieprojecten voor Duurzame Verwarming
De water-water warmtepomp is een technologie die steeds vaker in de duurzame renovatie en nieuwbouw wordt ingezet om woningen op een energiezuinige manier te verwarmen. Deze warmtepomp haalt warmte uit grond- of oppervlaktewater en zet deze om in bruikbare warmte voor verwarming en warm water. In dit artikel bespreken we de werking van de water-water warmtepomp, de voordelen en nadelen, de toepassingsmogelijkheden in bestaande en nieuwbouw, en geven we een overzicht van relevante referentieprojecten. Daarnaast leggen we uit welke eisen aan de woning worden gesteld om geschikt te zijn voor dit type warmtepomp.
Wat is een Water-Water Warmtepomp?
Een water-water warmtepomp is een apparaat dat energie uit waterbronnen, zoals grondwater of oppervlaktewater, haalt om een woning te verwarmen en sanitaire warmte te leveren. Deze warmtepomp werkt volledig op elektriciteit en vervangt traditionele CV-ketels of werkt er hybride mee. Het proces is vergelijkbaar met dat van een koelkast, maar dan in omgekeerde richting: in plaats van warmte af te voeren, verzamelt de warmtepomp warmte uit de omgeving en brengt deze in de woning.
De warmtebron bij een water-water warmtepomp is grondwater of oppervlaktewater. Dit maakt het systeem uiterst efficiënt, aangezien water op grotere diepte relatief stabiele temperaturen behoudt, zelfs in de winter. Door warmte uit deze bron te halen, kan het systeem lage-temperatuurverwarming leveren, wat energiezuiniger is dan traditionele verwarmingssystemen.
Werking van de Water-Water Warmtepomp
De werking van een water-water warmtepomp is grotendeels vergelijkbaar met andere warmtepompsoorten, met als belangrijkste verschil de bron van de warmte. De werking van het systeem kan worden opgesplitst in meerdere stappen:
Warmte onttrekken aan de bron: De warmtepomp haalt warmte uit grond- of oppervlaktewater via een systeem van leidingen. Hierbij circuleert een koelmiddel door de leidingen en neemt de temperatuur van het water over.
Temperatuur verhogen via de compressor: De opgenomen warmte wordt overgedragen aan een koelvloeistof. Deze vloeistof bereikt al op lage temperaturen haar kookpunt en verdampt. Vervolgens wordt de damp samengeperst in een compressor, wat leidt tot een aanzienlijke temperatuurstijging.
Warmteafgifte aan de woning: De opgewarmde damp wordt afgegeven in een condensor, waarbij de warmte overgaat naar het verwarmingssysteem van de woning. Daarna is het koelmiddel weer in staat om de cyclus opnieuw te starten.
Cyclus herhalen: Na de warmteafgifte wordt de druk van de damp via een expansieventiel verlaagd, zodat het opnieuw afkoelt tot vloeistof. Het proces kan nu opnieuw beginnen.
De werking van de warmtepomp vereist het boren van twee putten: een pompput om grondwater op te pompen en een retourput om het afgekoelde water terug te leiden. Deze putten moeten zorgvuldig worden afgedicht om oxidatie en kalkafzetting te voorkomen.
Toepassing in Nieuwbouw en Energetische Renovatie
De water-water warmtepomp is vooral geschikt voor nieuwbouwprojecten en grondige energetische renovaties. Omdat het systeem ingrijpende installaties vereist, zoals het boren van putten en het aanpassen van de verwarmingsinstallatie, is het meest effectief als het al vanaf het begin in de bouwplanning wordt ingezet. In bestaande woningen, met minder goede isolatie of oude verwarmingssystemen, kan de water-water warmtepomp minder efficiënt zijn. In dergelijke gevallen wordt vaak een hybride warmtepomp aanbevolen, die de CV-ketel kan ondersteunen zonder volledig vervangen te worden.
Een hybride opzet is zinvol in woningen waar het energieverbruik niet volledig kan worden afgedekt door de warmtepomp alleen. In koude periodes of bij hoge warmtebehoeften kan de CV-ketel als extra bron ingeschakeld worden. Dit zorgt voor betere comfort en een hogere efficiëntie, vooral in gebouwen die nog niet volledig aan de eisen voor een duurzame warmtepomp voldoen.
Voorwaarden voor een Geschikte Woning
Om een water-water warmtepomp te kunnen installeren, moet de woning aan een aantal voorwaarden voldoen:
Goede isolatie: De woning moet goed geïsoleerd zijn om het energieverbruik van de warmtepomp te minimaliseren. Een goede isolatie zorgt ervoor dat de woning langzaam warm wordt en minder energie nodig heeft om de temperatuur te handhaven.
Lage-temperatuurverwarming: Het verwarmingssysteem moet afgestemd zijn op lage-temperatuurverwarming, zoals vloerverwarming of luchtleidingen. Dit is belangrijk, omdat een warmtepomp meestal efficiënter werkt bij lagere eindtemperaturen.
Voorraadvat voor warm water: Aangezien een water-water warmtepomp ook warm water kan leveren, is het vaak nodig om een voorraadvat aan te schaffen. Dit zorgt ervoor dat er voldoende warm water beschikbaar is op momenten dat de warmtepomp minder efficiënt werkt, bijvoorig bij lage buitentemperaturen.
Toegang tot grondwater of oppervlaktewater: Het systeem vereist toegang tot een waterbron, zoals grondwater of oppervlaktewater. Dit betekent dat de woning geografisch geschikt moet zijn voor het boren van putten en het gebruik van water als warmtebron.
Voordelen en Nadelen van de Water-Water Warmtepomp
Voordelen
Hoog rendement: De water-water warmtepomp heeft een van de hoogste COP-waarden (Coefficient of Performance) van alle warmtepompsoorten. Dit betekent dat het relatief weinig elektriciteit nodig heeft om een hoge hoeveelheid warmte te genereren.
Duurzame verwarming: Aangezien de warmtepomp volledig op elektriciteit werkt, kan het worden aangesloten op duurzame energiebronnen zoals zonnepanelen. Dit maakt het een duurzame keuze voor toekomstige woningverwarming.
Lage onderhoudskosten: In vergelijking met traditionele CV-ketels vereist de water-water warmtepomp weinig onderhoud. Het systeem is relatief stabiel en heeft een lange levensduur.
Zelfs efficiënt bij lage temperaturen: Ondanks de lage buitentemperatuur kan een water-water warmtepomp efficiënt blijven werken, aangezien de warmtebron (grondwater) stabiel is.
Nadelen
Hoge investeringskosten: De water-water warmtepomp is duurder in aanschaf dan traditionele verwarmingssystemen. De kosten van het boren van putten en het installeren van het systeem kunnen aanzienlijk zijn.
Ingrijpende installatie: Het systeem vereist ingrijpende werkzaamheden, zoals het boren van putten en het aanpassen van de verwarmingsinstallatie. Dit maakt het minder geschikt voor bestaande woningen die niet volledig zijn gerenoveerd.
Afhankelijkheid van waterbronnen: De werking van de warmtepomp hangt af van toegang tot grondwater of oppervlaktewater. In gebieden waar dit niet beschikbaar is, is de water-water warmtepomp niet toepasbaar.
Energieverbruik bij lage COP-waarden: Hoewel de warmtepomp in de meeste gevallen efficiënt werkt, kan het verbruik stijgen bij zeer lage buitentemperaturen of bij een hoge warmtebehoefte. In dergelijke gevallen kan een hybride systeem beter presteren.
Referentieprojecten en Praktijkvoorbeelden
Er zijn verschillende referentieprojecten waarin de water-water warmtepomp is toegepast, vooral in nieuwbouw en grondige renovaties. Deze projecten tonen aan hoe het systeem in de praktijk werkt en welke voordelen het biedt.
Een voorbeeld is een nieuwbouwproject in Friesland, waar een water-water warmtepomp is ingezet als volledige oplossing voor de verwarming en het sanitaire warm water. Omdat de woning goed was geïsoleerd en voorzien van vloerverwarming, kon de warmtepomp efficiënt werken zonder extra ondersteuning van een CV-ketel. Het project toont aan dat de water-water warmtepomp een duurzame en energiezuinige keuze is voor nieuwbouw.
In een ander geval is een water-water warmtepomp toegepast in een bestaande woning die volledig was gerenoveerd. Ondanks de ingrijpende werken tijdens de renovatie was het systeem uiteindelijk een succes, met een aanzienlijke reductie in energieverbruik en een comfortabele verwarmingstemperatuur.
Hybride Oplossing: Wanneer is dat Voordelig?
In woningen waar de isolatie nog niet optimaal is of waar het warmteverbruik hoog is, kan een hybride warmtepomp een betere keuze zijn. Deze oplossing combineert de water-water warmtepomp met een HR CV-ketel, waardoor de warmtepomp het grootste deel van de verwarming opneemt en de CV-ketel slechts ingeschakeld wordt bij koude weersomstandigheden of bij hoge warmtebehoefte.
De hybride oplossing biedt het voordeel van lage gasverbruik, zonder het risico van koudweersituaties of tekort aan warm water. Het is vooral geschikt voor woningen die niet volledig aan de eisen voor een volledige elektrische warmtepomp voldoen.
Investeringskosten en Rendement
De investeringskosten van een water-water warmtepomp variëren afhankelijk van de grootte van het systeem en de complexiteit van de installatie. In nieuwbouwprojecten liggen de kosten meestal hoger dan in bestaande woningen, vanwege de extra werkzaamheden zoals het boren van putten en het aanpassen van de verwarmingsinstallatie.
Hoewel de aanschafprijs hoger is dan die van een traditionele CV-ketel, levert de water-water warmtepomp op de lange termijn aanzienlijke besparingen op gasverbruik. De energiezuinigheid en het hoge rendement zorgen voor een snelle terugverdientijd, vooral wanneer het systeem aangesloten is op duurzame elektriciteit.
Toekomst en Tijdige Klimaatdoelen
In het licht van de huidige klimaatdoelen en de toegenomen aandacht voor duurzame energie, speelt de water-water warmtepomp een steeds belangrijkere rol in het energiebeleid van woningbouwprojecten en renovaties. Omdat het systeem volledig op elektriciteit werkt en dus geen fossiele brandstoffen gebruikt, is het een ideale oplossing voor de toekomstige energietransitie.
Daarnaast kan het systeem gecombineerd worden met andere duurzame technologieën, zoals zonnepanelen of een warmteopslagsysteem. Dit zorgt voor een volledig duurzaam en zelfvoorzienend energiesysteem voor de woning.
Conclusie
De water-water warmtepomp is een efficiënte en duurzame oplossing voor de verwarming van woningen. Door warmte uit grond- of oppervlaktewater te halen, kan het systeem lage-temperatuurverwarming leveren, wat energiezuiniger is dan traditionele verwarmingssystemen. Het is vooral geschikt voor nieuwbouwprojecten en grondige renovaties, waar de woning goed geïsoleerd is en een modern verwarmingssysteem heeft.
Hoewel de investeringskosten hoger zijn dan bij een traditionele CV-ketel, levert de water-water warmtepomp op de lange termijn aanzienlijke besparingen op gasverbruik en energiekosten. In woningen waar de isolatie nog niet optimaal is of waar het warmteverbruik hoog is, kan een hybride oplossing een betere keuze zijn.
Met de huidige klimaatdoelen en toegenomen aandacht voor duurzame energie, is de water-water warmtepomp een belangrijk instrument in de toekomstige energietransitie. Het systeem is niet alleen efficiënt, maar ook duurzaam en geschikt voor combinatie met andere duurzame technologieën.
Bronnen
Related Posts
-
Warmtepomp in de woning: subsidie, kosten en terugverdientijd voor woningeigenaren
-
Wasdroger met warmtepomp of condensdroger: energiezuinigere keuze en moderne oplossingen voor duurzaam drogen
-
Wasdroger met of zonder warmtepomp: voordelen, werking en oplossingen bij problemen
-
Aansluitschema en installatie van een warmtepomp voor een zwembad
-
Titanium warmtewisselaars voor warmtepompen in jacuzzi's en zwembaden: keuze, voordelen en toepassing
-
Warmtepompen: Vergelijking van lucht-water en water-water systemen voor woningverwarming
-
Warmtepompen en hun impact op de Nederlandse ondergrond
-
Warmtepomp in combinatie met vloerverwarming en zonnepanelen: duurzame verwarming voor de toekomst