4 vragen en antwoorden over warmtepompen

1.     Hoe werkt een warmtepomp?

Je kunt de werking van een warmtepomp vergelijken met een koelkast, maar dan omgekeerd. Een koelkast onttrekt warmte aan de binnenkant en staat dit af aan de omgeving, terwijl een warmtepomp warmte aan de omgeving onttrekt en gebruikt dit om een warmtedrager te verwarmen. Het proces van een koelkast en warmtepomp zijn identiek, alleen zijn de bron en afgiftezijde omgedraaid. Je kunt een warmtepomp dus ook gebruiken om te koelen.

Een warmtepomp onttrekt warmte uit lucht, water of de bodem en gebruikt deze om lucht of water te verwarmen. Onderstaande figuur geeft de cyclus van een warmtepomp weer.

Aan de linkerkant zie je de warmtebron. De warmte van deze bron wordt via een waterleiding of luchtkanaal overgedragen aan de vloeistof in de verdamper. Hierdoor warmt de vloeistof in de verdamper op en wordt warmte onttrokken aan de bron. De vloeistof ondervindt door deze opwarming een faseovergang naar gas (= verdamping). Een compressor zorgt dat het gas wordt samengedrukt, waardoor het condenseert. Bij dit proces komt veel warmte vrij, die met een warmtewisselaar afgegeven wordt aan een afgiftesysteem. Het afgekoelde water stroomt via een expansieventiel weer naar de verdamperzijde: zo vormt de warmtepomp een gesloten systeem.

2. Welke soorten warmtepompen zijn er?

Er zijn verschillende soorten warmtepompen. Het is vooral afhankelijk van de omgeving waar de warmtepomp in staat welke warmtepomp het meest geschikt is. Zo kan op drie manieren warmte worden onttrokken aan de omgeving: water, grond of lucht.

Water. Bij een water-water warmtepomp wordt water (bijvoorbeeld rivierwater) als warmtebron gebruikt. Het voordeel van water als warmtebron is dat de temperatuur vrij constant is en het in de zomer ook gebruikt kan worden voor koeling. Het nadeel is dat het vrij duur is om een watersysteem aan te leggen.

Grond. Hierbij wordt warmte uit de grond onttrokken door een open of gesloten watersysteem. Bij een open systeem worden waterbuffers in de grond gebruikt, bij een gesloten systeem circuleert water door een leidingsysteem. Een grondwarmtepomp gebruikt warmte die door de zon in de bodem is gekomen (tot 150m diep). Dit is iets anders dan geothermie, waarbij de warmte van de kern van de aarde wordt gebruikt (vanaf 1km). Ook bij deze warmtepomp is het nadeel dat hij vrij duur is in aanleg. Daartegenover staat wel wederom dat de bodemtemperatuur vrij constant is.

Lucht. Hierbij wordt buitenlucht gebruikt als warmtebron, die wordt aangezogen en - nadat de warmte is onttrokken - weer wordt afgeblazen. Vaak wordt de verdamperzijde van de installatie op het dak geplaatst, wat bij bijna ieder bedrijfsgebouw kan. Het voordeel van dit type warmtebron is dat de aanleg minder complex en prijzig is. Het nadeel is dat lucht erg onderhevig is aan temperatuurschommelingen. Hierdoor daalt het rendement van de warmtepomp.

Er zijn twee manieren om de warmte af te geven:
1. Water. Hierbij wordt de opgenomen warmte afgegeven aan een gesloten circulatiesysteem van bijvoorbeeld vloerverwarming of radiatoren, die geschikt zijn voor lage temperatuurverwarming. 
2. Lucht. Hierbij wordt de warmte in het ventilatiesysteem gepompt, waarmee het ventilatiesysteem ruimtes verwarmt door warme lucht de ruimte in te brengen.

Een warmtepomp heeft qua warmte-onttrekking aan de warmtebron een limiet, daarom is deze alleen geschikt voor lage temperatuurverwarming (tot 55˚). Het kan daarom zo zijn dat je huidige radiatoren niet geschikt zijn voor verwarming via een warmtepomp (een cv-ketel werkt vaak met een 60-80˚ aanvoer en retourcircuit). 


Een warmtepomp kan daarom ook in hybridevorm worden toegepast. Dit betekent dat de cv-ketel en warmtepomp gezamenlijk voor de verwarming en het warm water in het gebouw zorgen. In principe kan de warmtepomp het grootste gedeelte van het jaar in voldoende warmte voorzien, alleen in de winter zorgt de cv-ketel dan voor bijverwarming. Het voordeel van een hybridesysteem is dat het vaak minder ingrijpend is qua uitvoering en daarmee goedkoper.

3. Hoe efficiënt is een warmtepomp?

Het rendement van een warmtepomp wordt beïnvloed door de temperatuur van de warmtebron en de temperatuur in het afgiftesysteem. Hoe lager de gevraagde temperatuur van het afgiftesysteem, hoe kleiner het te overbruggen temperatuurverschil met buiten, hoe hoger het rendement van de installatie. Vandaar dat warmtepompen goed werken met lage temperatuur afgiftesystemen.

Bij warmtepompen wordt het rendement uitgedrukt met de COP-waarde (Coëfficiënt of Performance). Deze wordt als volgt berekend:

De COP is dus de verhouding tussen de geproduceerde warmte en de elektriciteit die het de installatie kost om deze warmte te produceren. Meestal ligt de COP voor verwarming tussen de 4 en 6. Met 1 kW elektriciteit wordt dan 4 tot 6 kW warmte opgewekt. De (verwachte) COP van een warmtepomp staat vermeld bij de technische specificaties. Het rendement van een warmtepomp ligt vrijwel altijd hoger dan die van de meest efficiënte cv-ketel. Dit maakt het verwarmen van een gebouw via een warmtepomp duurzamer én goedkoper.

5) Wat kost een warmtepomp?

De investering in een warmtepomp is afhankelijk van het type warmtepomp. Een bodemwarmtepomp bijvoorbeeld vraagt om veel installatiewerk en materiaal (lange leidingen de grond in), waardoor de kosten relatief hoog zijn. 

Behalve voor een lucht-lucht warmtepomp en het gedeelte ketel bij de hybride versie, kun je voor de aankoop van een warmtepomp in een bestaand bedrijfspand subsidie krijgen. De hoogte van de subsidie is afhankelijk van het type installatie en valt onder de ISDE-regeling (Investeringssubsidie Duurzame Energie). 


Van het gas af
Bij toepassing van alle warmtepompen - behalve bij de hybride-warmtepomp - geldt dat het gasverbruik verdwijnt en de verwarming elektrisch gebeurt. Dit betekent dat de gasaansluiting kan komen te vervallen en het elektriciteitsverbruik omhooggaat. Door de hogere efficiëntie van een warmtepomp komt dit financieel positief uit. 

Lees ook: Ontdek de voordelen van zonnewarmte voor jouw mobiliteitsbedrijf

Daarnaast is het zo dat elektriciteitsverbruik makkelijker te verduurzamen is. Heb je een geschikt dak voor zonnepanelen? Dan kun je de elektriciteit die je warmtepomp nodig heeft bijvoorbeeld zelf opwekken.