0032 (0) 3 314 95 55 info@geoservices.be

Werking Warmtepompen

Werking & Systemen

Een warmtepomp neemt gratis warmte op bij lage temperatuur om die vervolgens op hoge temperatuur af te geven.
De belangrijkste toepassing is de verwarming van gebouwen, sanitair warm water en zwembaden.

Een leuk weetje is dat iedereen een soort warmtepomp in huis heeft, namelijk een koelkast.
Hier geldt er een omgekeerde werking: de koelkast onttrekt warmte aan de binnenruimte (de bron) en geeft die warmte af aan de buitenkant.

Er is sprake van een warmtepompinstallatie als er warmte getransporteerd wordt van buiten (de bron) naar binnen.
Er zijn verschillende warmtebronnen (bodem, lucht en water) en afgiftesystemen beschikbaar.

De meest voorkomende warmtepompen zijn elektrisch aangedreven en werken door:

  • de verdamping van een vloeistof bij lage temperatuur door een verlaging van de druk in het expansieventiel
  • het condenseren van het ontstane gas bij hoge temperatuur door een drukverhoging met de compressor

Systemen

Warmtepompen worden toegepast in verschillende systemen.

Een warmtepompsysteem wordt benoemd door middel van de warmtebron en warmteafgifte.

 

Hier volgt een korte beschrijving van de soorten warmtepompen:

Een water/water warmtepomp onttrekt warmte uit grondwater opgepompt uit een waterput. Het water wordt nadien geretourneerd in een andere waterput.

De warmtebron bestaat uit 2 (of meerdere) waterputten en een pompinstallatie. Ondanks de hoge cop van de warmtepomp, heeft de waterpomp die het grondwater omhoog pompt, een relatief hoog energieverbruik, vandaar dat voor gebouwen tot 15 kW een verticaal bodem-water warmtepompinstallatie een hoger systeemrendement heeft.

De warmtebron van een water-water warmtepompsysteem is ook niet geheel onderhoudsvrij, er is een vergunningsplicht en u wordt belast op het water dat niet geretourneerd kan worden. Het open systeem wordt vandaag nog zelden toegepast in particuliere woningbouw.

Voor grote gebouwen, waarbij er geen ruimte is voor een groot aantal verticale bodemwarmtewisselaars van een grond-water warmtepomp, is dit systeem wel de ideale oplossing.

Het rendement voor verwarming is namelijk veel hoger dan een lucht-water warmtepomp, de water-water warmtepomp heeft een langere levensduur en er is de mogelijkheid van passieve koeling.

Een bodem-water of brine-water warmtepomp onttrekt de warmte uit de bodem via verticale of horizontale bodemwarmtewisselaars.  Aardwarmtewisselaars zijn U-vormige, poly-ethyleen leidingen met een doorsnede van 32 à 40 mm waarin een mengsel van water en glycol vloeit. Dat mengsel zal door middel van circulatie de aardwarmte transporteren naar de warmtepomp. De grond rondom de bodemwarmtewisselaars heeft een temperatuur van 12 à 15 °C.  Ondergronds zijn er water doorvoerende lagen die de bodemwarmte constant regenereren.

Het aantal en de lengte van de ondergrondse leidingen hangt af van de warmteverliezen van het gebouw en de plaatselijke geologie.

De dimensionering van een warmtebron is een complexe aangelegenheid, dat bij voorkeur aan een specialist zoals ons overgelaten wordt. De reden hiervoor is dat er geologische kennis en ervaring benodigd zijn.

De drie grootste troeven van een verticale bodem-water warmtepompinstallatie zijn de zeer lange levensduur (warmtebron levenslang, warmtepomp 35 jaar), het rendement en de mogelijkheid van een zeer energiezuinige passieve koeling. Voor nieuwbouw met bouwaanvraag 2019 kan passieve koeling het E-peil tot 7 punten verlagen.

Een lucht-water warmtepomp extraheert de warmte uit de buitenlucht. In tegenstelling tot geothermische warmtepompen is er een buitenunit nodig, die door veel klanten als storend wordt ervaren omwille van de geluidsproductie en het esthetisch aspect. We bieden daarom uitsluitend split-systemen aan waarbij de buitenunit niet noodzakelijk naast de buitengevel of op het plat dak geplaatst moet worden.

Het jaarlijks verbruik voor verwarming (cv en sanitair warm water) van een lucht-water warmtepomp is aanzienlijk hoger (ca 40%) dan dat van een verticale bodem-water warmtepompinstallatie. Daarbij komt dat het verbruik van de actieve koeling ongeveer 15x hoger is dan bij een passieve koeling waardoor er voor een lucht-water warmtepomp veel meer fotovoltaïsche zonnecellen geplaatst moeten worden om het energieverbruik van verwarming en koeling op te vangen. Voor een gemiddelde nieuwbouwwoning anno 2019 met een gemiddeld aantal draaiuren van 1800 voor verwarming en koeling bedraagt het meerverbruik ca 3600 kWh. Dat is dus een meerprijs van ca 5000 euro en jaarlijkse meerkost van ca 360 euro door extra prosumententarief.

Bijkomende nadelen van een lucht-water warmtepomp t.o.v. een geothermische warmtepomp zijn de beperkte levensduur en hogere onderhoudskosten. Een buitenunit bevat koeltechnische, mechanische en elektronische onderdelen die afzien tijdens vriesweer. De verwachte levensduur van een buitenunit bedraagt daarom ca 15 jaar.

Een lucht-lucht warmtepomp haalt de energie uit de buitenlucht met een buitenunit en brengt die op hogere temperatuur. De warmtepomp verplaatst de warmte naar een binnenunit, die de verwarmde lucht in de te verwarmen ruimtes blaast.

De omgekeerde werking is eveneens mogelijk. Als er met een lucht-lucht warmtepomp gekoeld wordt, is er sprake van airconditioning.

Het nadeel is dat de ruimtetemperatuur schommelt, omdat de lucht snel opwarmt en afkoelt.

Het rendement voor verwarming en koeling is ook zeer laag, vandaar dat een lucht-lucht warmtepomp zelden wordt toegepast als verwarming in woningbouw.

De toepassing van een lucht/lucht warmtepomp is voornamelijk te zoeken in de verwarming en koeling van winkels en andere commerciële ruimtes. Airco’s worden wel vaak toegepast voor koeling in bestaande woningen.

Meer info nodig?

Onze mensen helpen u graag verder en beantwoorden al uw vragen over warmtepompen.