Een warmtepomp onttrekt warmte uit de omgeving, zoals de lucht, grond of water, en gebruikt deze energie vervolgens om een woning te verwarmen. Aardwarmte, aan de andere kant, maakt gebruik van de natuurlijke warmte die diep in de aarde aanwezig is. Deze bron van warmte is onuitputtelijk en kosteloos beschikbaar: buitenlucht, en grond- of oppervlaktewater zijn immers altijd toegankelijk. En dat is positief, want we willen van het gas af. In dit artikel lees je alles over verwarming met de warmtepomp.
Een warmtepompinstallatie gebruikt gratis aardwarmte van buiten om deze binnen te benutten. Rondom het huis kan daarbij gebruik gemaakt worden van warmte uit de lucht, grond of grondwater. In de grond is de temperatuur vanaf een diepte van 1,5 meter bijvoorbeeld het hele jaar meer dan 0°C. Aardwarmte gebruiken met een warmtepomp systeem kan daarom een duurzame oplossing zijn.
Met de warmtepomp verwarming kan je gemiddeld 35% (en maximaal 50%!) CO2-uitstoot besparen. De gewonnen aardwarmte vervangt de inzet van fossiele brandstoffen vrijwel volledig. En warmtepompen gebruiken natuurlijk wel stroom, maar ze zijn veel zuiniger dan je CV. Zo bespaar je niet alleen CO2-uitstoot, maar ook veel geld.
De huidige generatie warmtepompen zijn veelal gebaseerd op een elektrisch aangedreven compressietechniek. Daarbij wordt in een gesloten circuit vloeistof (een mengsel van water en glycol) rondgepompt. Deze vloeistof is vloeibaar of gasachtig, afhankelijk van de druk en temperatuur. De verandering in toestand van de vloeistof zorgt er voor dat warmte wordt opgenomen en vervolgens weer wordt afgegeven. Een warmtepompinstallatie bestaat uit een vloeistofcircuit een pomp, een expansieventiel en twee warmtewisselaars. De verdamper haalt de warmte van buiten en de condensator zorgt ervoor dat de warmte weer wordt afgegeven.
Maar ongeveer 20% van de energie in dit proces komt uit jouw stroom. Dit is de energie die nodig is voor het oppompen. De rest kan je aan de buitenlucht onttrekken. Zie ook het onderstaande filmpje voor een verdiepende toelichting.
Een warmtepomp pompt in een gesloten circuit koelvloeistof rond. Hiervoor gebruikt de pomp gas of elektriciteit. Het rendement van de pomp wordt uitgedrukt in COP (Coëfficiënt of Performance). Deze geeft de verhouding tussen de afgegeven energie en de opgenomen energie weer. Hoe hoger de COP, hoe beter.
Hoewel het rendement van de warmtepomp interessant is, is het volgens Milieu Centraal relevanter om CO2-uitstoot van een warmtepomp en hr-ketel met elkaar te vergelijken. Ze leggen uit dat bij een COP van meer dan 2,0 een warmtepomp voor minder CO2-uitstoot zorgt dan een hr-ketel. In een goed geïsoleerde woning van een 3-persoons huishouden stoot een hr-ketel ongeveer 1.900 kilo CO2 uit. Een volledige warmtepomp op lucht stoot in dit huishouden 1.300 kilo uit, en een bodemwarmtepomp maar 1.000 kilo. Dat is tot wel 45% minder.
Je kunt de warmte die wordt gewonnen met een warmtepomp op verschillende manieren benutten. De theorie daarbij is dat hoe lager de gebruikte temperatuur is, hoe efficiënter de installatie werkt. Met andere woorden: hoe kleiner het verschil tussen de koudebron en de warmtebron, hoe hoger het rendement. Lage temperatuur verwarming wordt veel toegepast via vloerverwarming en wandverwarming. Vloer- en wandverwarming zorgen door het grote oppervlak voor een gelijkmatige verdeling van temperatuur. Hierdoor kan op lagere temperatuur gestookt worden, zonder inleveren van comfort. Met een warmtepomp kun je dus zowel duurzaam als comfortabel leven.
4Soorten warmtepompen
De luchtwarmtepomp is een efficient en duurzaam systeem dat energie uit de buitenlucht haalt en die gebruikt voor verwarming. Deze energie kan ook gewoon uit koude lucht worden gehaald. De pomp bestaat uit twee verschillende gedeelten en werkt hetzelfde als een airco. In het buitendeel wordt warmte uit de buitenlucht gehaald en overgedragen aan het koudemiddel. Het binnendeel haalt de warmte uit het koudemiddel en geeft deze af aan de binnenlucht. Over dit systeem vind je meer in dit artikel over ervaringen met de lucht lucht warmtepomp.
Deze warmtepomp haalt ook energie uit de lucht. Warmte wordt door het buitendeel onttrokken en overgedragen aan het koudemiddel. Deze warmte wordt in het binnendeel van het koudemiddel overgedragen aan een afgifte- of warmwatersysteem. Het verwarmde water kan gebruikt worden voor bijvoorbeeld radiatoren of vloerverwarming.
Dit type haalt energie uit grondwater. Er wordt grondwater omhoog gepompt uit twee putten. Hier wordt warmte uit gewonnen, waarna het water terug de grond in wordt gepompt. De vrijgekomen energie kan gebruikt worden om (tap)water te verwarmen. Let op: deze soort warmtepomp is minder geschikt voor particulieren, en wordt vanwege hoge installatiekosten vooral ingezet voor grotere gebouwen.
Een hybride pomp is een combinatie van een hr-ketel en een warmtepomp. Dit is de meest toegankelijke en meest voorkomende soort warmtepomp. De pomp gebruikt lucht als warmtebron, en kan de woning het grootste deel van het jaar van warmte voorzien. Tijdens zeer koude dagen of voor het verwarmen van tapwater kan de CV als backup worden ingezet. Meer over de hybride warmtepomp vind je in de video hieronder.
Wanneer een warmtepomp haar warmte uit de grond haalt spreken we over een geothermische warmtepomp. Er zijn twee soorten systemen die kunnen worden toegepast. De warmtewisselaar die horizontaal in de grond van de tuin wordt geplaatst en de warmtewisselaar die verticaal in diepere grondlagen wordt aangebracht.
De zon verwarmt de aarde op. Bij een horizontale grondwarmtepomp kan deze energie worden teruggewonnen door een leidingnet dat ongeveer 70 centimeter onder de grond wordt aangebracht.
Heb je een goed geïsoleerd huis? Dan moet de beschikbare grond in de tuin ongeveer 1,5 keer zo groot zijn als het te verwarmen oppervlak. Een slecht geïsoleerde woning heeft een groter oppervlak nodig om voldoende warmte uit de grond te kunnen halen. Hou er wel rekening mee dat wortels van planten en bomen de leidingen van de warmtepomp kunnen beschadigen.
Het is ook mogelijk om de leidingen verticaal in de grond te plaatsen tot een diepte van 50 tot 150 meter. De temperatuur van de aarde is op die diepte hoger. Deze warmte is afkomstig van zonnestraling, grondwater uit oppervlaktewater en door verwarming vanuit de aardkern.
Een verticale pomp is ideaal als woonhuizen onvoldoende ruimte hebben voor een horizontale plaatsing van het buizensysteem. Zo kun je ook met een kleine tuin gebruik maken van een warmepomp in huis.
Berekening
Bespaar de CO2 opname van 36,9 bomen per jaar met een warmtepomp.
Bij de aanname van groene stroom is de uitstoot gelijk aan 2.280 kWh x 0,400 kg = 912 kg C02 per jaar. De afname in uitstoot is dus gelijk aan 52%.
De mix op het net is momenteel 0,328 per KwH. 1 M3 gas is 1,8 kilo CO2. Volgens milieucentraal verbruikt een redelijk geisoleerde middenwoning 1020 m3 gas + 260 kWh stroom. En een warmtepomp 3380 kWh stroom. Dat maakt het verbruik van een CV (1836 + 85,28) - 1108,64 kilo CO2 per jaar voor een warmtepomp = 812,64 kilo CO2.
De kosten voor een gemiddelde all-electric warmtepomp met buitenunit zijn zo'n €12.000. Dat is inclusief btw en plaatsen. De warmtepomp subsidie gaat hier nog van af. Een all-electric warmtepomp heeft een vermogen van 6 tot 12 kW. Welk vermogen je nodig hebt, hangt onder andere af van de grootte van je huis en de isolatie. De besparing met een een all-elctric warmtepomp zijn rond de 1060 euro per jaar bij een gemiddelde gezinswoning volgens milieucentraal. Dat maakt de terugverdientijd 11,3 jaar.
