Imagine that "your house was really, really well
insulated and you closed it up and shut off the air-
conditioning," said Gene Ungar, a thermal fluid analysis
specialist at NASA's Johnson Space Center. "Almost
every watt of power that came through the
electric wires would end up as heat."
Warmtepomp in combinatie met zonnepanelen levert u een nulenergie woning op en dat makkelijk
incombinatie met ECOSIP panelen !
Afspraak:
- GEEN BTW 21% voor consumenten
- Subsidie mogelijkheid aanvragen bij de overheid tot 2500 euro per aanvraag (2016)
-consumenten garantie onder voorwaarden
De ECOpomp 9MLW-240 Agarant valt onder de subsidie mogelijkheden die de overheid u kan bieden en kan
oplopen tot maar liefst €2500,- per aanvraag (2016), u betaald tevens bij ECOpomp geen BTW van 21% (2016)
dat bespaart enorm en heeft u een zeer hoogstaande warmtepomp voor een prijs die bij de concurrentie het
dubbele bedraagt. Tevens worden de ECOpomp warmtepompen type L/W voor de uitgang van de mechanische
ventilatie geplaatst zodat het rendement alleen maar hoger wordt in de koudere periode.
Schematische tekening van een warmtepomp: 1 is de condensor, 2 de turbine (eventueel smoorventiel), 3 de
verdamper, 4 is de compressor.
Een warmtepomp is een apparaat dat warmte verplaatst door middel van arbeid.
De meest voorkomende toepassing is in koelkasten, waar de warmtepomp wordt gebruikt om de ruimte in de kast te
koelen. In dit soort toepassingen wordt de warmtepomp koelmachine genoemd. De ruimte buiten de koelkast wordt
hierbij opgewarmd, zodat warmtepompen ook kunnen worden ingezet voor ruimteverwarming. Bijvoorbeeld in
supermarkten kan de warmte die uit de koelvitrines gepompt wordt, bijdragen aan de verwarming van de
winkelruimte.
Warmtepompen worden ook gebruikt voor verwarming van gebouwen. Vooral als zij gecombineerd worden met
zonnecollectoren, kunnen ze een grote vermindering van de CO2-uitstoot helpen realiseren.
Schematische tekening van een
warmtepomp: 1 is de condensor, 2 de
turbine (eventueel smoorventiel), 3 de
verdamper, 4 is de compressor.
Techniek
De werking van een warmtepomp met koudemiddel is in wezen die van een koelkast. Bij een koelkast
wordt door de verdamper warmte onttrokken aan de te koelen producten, en wordt dit via de condensor
afgegeven aan de buitenlucht. Bij een warmtepomp wordt deze warmte onttrokken aan elementen van het
milieu (bodem, lucht, water...) en naar het verwarmingssysteem gevoerd. Het kringproces van het
koelmiddel gebeurt volgens eenvoudige natuurkundige wetten. Het koudemiddel, een vloeistof die reeds op
lage temperatuur kookt, loopt in een kring en wordt achtereenvolgens verdampt, gecomprimeerd,
gecondenseerd en geëxpandeerd.
Drukverhoging in de compressor
In de eerste stap wordt het gasvormige koudemiddel samengeperst, meestal in een scroll-compressor.
Hierbij loopt de temperatuur op tot boven die van de te verwarmen ruimte. De hete damp stroomt naar de
condensor.
Warmteafgifte in de condensor
In de condensor (radiator) condenseert de damp tegen de relatief koude wand en geeft daarbij warmte af.
De temperatuur waarbij dit gebeurt is afhankelijk van de druk: hoe hoger de druk, hoe hoger het kookpunt.
De vloeistof wordt aan de onderzijde van het reservoir afgetapt en stroomt dan naar een smoorventiel.
Drukverlaging
In het smoorventiel of reduceerventiel stroomt de vloeistof door een nauwe opening waarachter de druk
aanzienlijk lager is.
Warmteopname uit de omgeving
In de verdamper is de druk lager, zodat de vloeistof aan de kook raakt. De warmte die daarvoor nodig is
wordt onttrokken aan de omgeving. De temperatuur waarbij dat gebeurt is afhankelijk van de heersende
druk, die door de aanzuigende werking van de compressor laag wordt gehouden.
In de techniek wordt vaak een onderscheid gemaakt tussen warmtepompen en koelmachines.
Warmtepompen worden gebruikt om warmte terug te winnen of bijvoorbeeld een huis te verwarmen.
Koelmachines worden gebruikt om ruimten te koelen. Het principe is echter hetzelfde.
[bewerken]Rendement
Een typische eigenschap van warmtepompen is dat met een bepaalde hoeveelheid energie, in de vorm van
arbeid, een grotere hoeveelheid warmte-energie kan worden verplaatst dan er aan arbeid is verricht.
Hierdoor kunnen ze een Coefficient Of Performance COP, (prestatiecoëfficiënt) hebben die hoger is dan
100%. Dit begrip werd in het leven geroepen om de verschillende warmtepompen te kunnen vergelijken.
Men mag het in geen geval vergelijken met een thermodynamisch rendement, dat betrekking heeft op de
omzetting van warmte-energie in arbeid, niet op de verplaatsing ervan. Later in dit artikel wordt op dit begrip
nader ingegaan.
De arbeid van de compressor is nodig voor het verpompen van het koudemiddel tegen het drukverschil
tussen condensor en verdamper in. Naarmate dat drukverschil groter is moet de compressor meer arbeid
leveren voor dezelfde hoeveelheid verplaatst koudemiddel (en daarmee verplaatste warmte). Het
drukverschil hangt samen met het temperatuurverschil tussen condensor en verdamper. Voor een zo hoog
mogelijke opbrengst moet dat temperatuurverschil dus zo klein mogelijk zijn. Een deel van het
temperatuurverschil zit tussen die van de verdamper en de omgeving respectievelijk de condensor en de te
verwarmen ruimte. Om die verschillen zo klein mogelijk te maken hebben de condensor en verdamper een
groot oppervlak en waar mogelijk een ventilator.
In het T,s-diagram hiernaast zijn de twee deelprocessen weergegeven die de thermodynamische verliezen
veroorzaken, namelijk de expansie in het smoorventiel en de afkoeling van het hete gas in de condensor. In
het eerste geval wordt mechanische energie direct omgezet in warmte, in het tweede geval worden twee
reservoirs van verschillende temperatuur gemengd. Thermodynamisch beter (maar technisch moeilijk) zou
zijn de drukverlaging te laten plaatsvinden in een turbine of een cilinder met zuiger, de verplaatsing van de
zuiger benuttend als arbeid, respectievelijk de compressor te voeden met een mengsel van vloeistof en
damp zodanig dat aan het eind van de compressieslag alle vloeistof net is verdampt.
horizontale collector
Voorstelling van een verticale
collector. 1 is de aansluiting, 2 de
grond, 3 de omgevingswarmte, 4
het koude deel van de collector, 5
het warme deel van de collector
Product overzicht
E-CO2 - bouwen met ECOSIP duurzaambasis R voor elk budget
© 2013 ECOSIP®
Waarom zijn SIPs meer milieuvriendelijk?
Wanneer u bouwt met SIP,S kunt u 50% of meer
besparen op de energiekosten in vergelijking met
andere conventionele houtconstructies. Dit
betekent minder verbruik van fossiele brandstoffen
en minder uitstoot van broeikasgassen. SIP-
technologie biedt een hogere "R-waarde", de
bouwschil luchtdicht is, en vermindert de
luchtdoorlaatbaarheid. Waarmee u kleinere
verwarmings-en-koelinstallaties nodig heeft. Het is
de combinatie van dit alles die van het SIP
bouwsysteem een high-performance bouwwerk
maakt. U zult ook een kostenbesparing behalen
door minder bouwafval, betere benutting van de
materiele middelen.
Hoeveel energiebesparing leveren SIPS op?
U kunt op uw energiekosten tot wel 50% besparen.
Omdat SIPS een strakke en luchtdichte bouwschil
vormt vergeleken met conventionele isolatie als
glaswol. Dat verlaagt de energiekosten onmiddellijk.
Beter nog, SIPS houden uw kosten laag van seizoen
tot seizoen, jaar na jaar, net zo lang als de
levensduur van uw bouwwerk zelf.
Waarom SIP bouwwerken beter presteren
dan anderen?
SIP bouwwerken zijn zeer energie-zuinig, sterker,
stiller en meer tochtvrije dan andere
bouwsystemen, zoals bijvoorbeeld
houtskeletbouw met glasvezel isolatie. Stijve EPS
isolatie wordt gebruikt als vaste standaard isolatie
in bijna elke industrie door de inherente efficientie
en het ontbreken van luchtbeweging. Deze
eigenschappen zijn allemaal verwerkt in een SIP
gebouw. 40% van het verwarmings-en-
koelingsverlies is te wijten aan lucht lekkage zoals
de verouderde BAT-isolatiesystemen. Minder lucht
lekkage betekent minder tocht, minder lawaai, een
lagere energierekening, en een veel comfortabeler
en gezonder binnenmilieu.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Partnerships
Informatie
Betalen bij aflevering
Deelbetalingen
Vooraf betalingen
Bezorgkosten
Retourneren
Service
Levering & Betalen
STRUCTURAL
INSULATED PANELS
FiberCement-SIP
Oorsprong
Extreem
Sterkte
Materiaal
Veiligheid
Voordelen
Nadelen
Eenvoud
All in One
Gewicht
BESPARING
Geld
Tijd
Energie
Hypotheek
Groen hypotheek
BOUW
METHODE
Drijven
Amphibisch
Isoleren
Luchtdicht
Details
ECO2bouwen
INSULATED PANELS
FiberCement-SIP
Oorsprong
Extreem
Sterkte
Materiaal
Veiligheid
Voordelen
Nadelen
Eenvoud
All in One
Gewicht
BESPARING
Geld
Tijd
Energie
Hypotheek
Groen hypotheek
BOUW
METHODE
Drijven
Amphibisch
Isoleren
Luchtdicht
Details
ECO2bouwen
REDUCEER tot 50% OP DE CONSTRUCTIE KOSTEN
" hoe eenvoudig bouwen sterk en E-CO2 neutraal kan zijn "
Bij de warmtepomp heb je verschillende systemen, de keuze van het systeem hangt af van de situatie, er is
ook een groot verschil in rendement tussen de verschillende warmtepompen. Enkele systemen zijn:
[bewerken]Lucht/lucht warmtepomp
Bij lucht/lucht-warmtepompen wordt de warmte gehaald uit de buitenlucht en wordt het huis (ruimte die men
wenst op te warmen) opgewarmd door middel van een luchtblazer. Dit is eigenlijk de omgekeerde werking
van een koelkast. Deze toestellen worden in hoofdzaak gekozen voor hun functie als airconditioning maar
kunnen door middel van een klep omgeschakeld worden naar de functie van warmtepomp. De
investeringskostprijs van dit type ligt relatief laag in vergelijking met de rest. Daarbij komt dat de overheid een
subsidie geeft voor deze systemen. Hun verwarmingsrendement is vrij slecht, vooral als het buiten heel koud
is.
Lucht/water warmtepomp
Bij lucht/water warmtepompen wordt de energie uit de lucht gehaald en opgepompt tot een hogere
temperatuur. Hierbij wordt de warmte afgegeven aan water. Dit is een ideaal systeem voor de verwarming van
een woning. Het water dient meestal slechts tot 38 °C opgewarmd te worden, waardoor een hogere COP-
waarde bereikt kan worden door de lage condensortemperatuur. Ook bij dit type is het rendement minder
gunstig van zodra het buiten vriest, maar nog steeds voldoende om de woning warm te krijgen. Daarnaast is
het ook nog mogelijk om met sommige lucht/water warmtepompen te koelen. Dit verhoogt het comfort in de
woning.
Water/water warmtepomp
Bij water/water warmtepompen wordt de zogenaamde "gratis" warmte uit water gehaald, of het wordt met
behulp van water uit de bodem gehaald. Voor al deze types geldt: Hoe groter men de warmtewisselaar
dimensioneert, hoe beter het rendement van de installatie. Er zijn verschillende mogelijkheden.
Voorstelling van een verticale collector. 1 is de aansluiting, 2 de grond, 3 de omgevingswarmte, 4 het koude
deel van de collector, 5 het warme deel van de collector
[bewerken]Oppompen van water uit een rivier of meer
Indien de te verwarmen ruimte naast een waterloop of meer ligt kan daaruit water opgepompt worden, door
het warmtepompsysteem gevoerd worden en dan terug geloosd worden. Daarbij moet wel gezorgd worden
voor een goed filter. Voor woonboten is het vaak mogelijk om een paar honderd meter PE-slang onder de ark
te hangen, waardoor geen filters nodig zijn (gesloten systeem). Het rendement ligt relatief hoog aangezien
een rivier of meer meestal niet helemaal dichtvriest en de temperatuur normaal dus niet onder de 4 °C komt
te liggen. Ook is er weinig elektra nodig voor het rondpompen van het water, en zal er geen uitputting van het
medium ontstaan doordat het continu vervangen wordt.
[bewerken]Verticale grondwarmtewisselaar (gesloten systeem)
In dit geval wordt een put geboord. De diepte hangt af van de grootte van de te verwarmen oppervlakte. In die
put laat men water door U-vormige pijpen vloeien. Het water neemt de warmte van de diepe grondlagen op
en wordt weer naar boven gepompt. In het warmtepompsysteem wordt de temperatuur dan weer verhoogd tot
een bruikbare temperatuur. De dimensionering van deze warmtewisselaar, en de grondsoort waarin hij
geplaatst wordt, bepaalt in hoge mate het rendement van de installatie. Overdimensionering verdient zichzelf
op de lange duur altijd terug. Ondergedimensioneerde bodemlussen zijn de meest voorkomende oorzaak
van het slecht of niet functioneren van warmtepompen.
Feitelijk dumpt de warmtepomp de koude uit het huis via de bodemlussen in de ondergrond. Daardoor koelt
die grond af. Is dit naar het einde van het stookseizoen toe meer dan enkele graden, dan raakt de grond
'uitgeput'. Hierdoor zal het rendement achteruit hollen. Als de grond om de lussen heen bestaat uit grof zand
en grind met beweeglijk grondwater, dan zal de bron in de zomer vanzelf bijtrekken. Echter, als er meerdere
warmtewisselaars dicht bij elkaar geplaatst worden, of als de ondergrond relatief goed isoleert en het
grondwater weinig beweeglijk is, dan zal de grond elk jaar een beetje kouder worden, waardoor het
rendement jaar in jaar uit verder daalt. Het kan dan nodig zijn om in de zomer buitenwarmte of zonnewarmte
te oogsten, en daarmee de grond rond de warmtewisselaar te 'regenereren' (verwarmen). Of er moet dieper
geboord worden, tot men met de nieuwe lussen in een grovere bodem zit.
Voor dit type is binnenkort een vergunning of een melding bij de overheid verplicht.
Om te voorkomen dat de grond uitput zal men dat goed moeten dimensioneren. Om de juiste lengte te
bepalen moet men ISSO 73 gebruiken, daar staan de voorwaarden in hoe het berekend moet worden.
Deze ISSO norm heeft een belangrijke tabel waar aan de hand van de draaiuren een waarde kan worden
afgelezen wat men aan de grond kan onttrekken. Daar komen nog correcties bij van de specifieke
grondsoorten en het percentage regeneratie. Bij geen draaiuur informatie moet men 2000 uur aanhouden en
500 uur voor warmtapwaterbereiding, in totaal dus 2500 uur. In de praktijk komt dat uit tussen de 20W/m en
25W/m bijna nooit hoger. Bedenk wel dat een goedwerkend grondsysteem merendeels het rendement van
de warmtepomp bepaald.
Boren grondwaterput
Hierbij boort men meestal twee putten. Uit de ene pompt men grondwater op waaruit de warmte wordt
gehaald. In de andere wordt het koude water geloosd. Het lozen van het koude water op het riool of
oppervlaktewater is niet toegestaan. Dit systeem heeft vaak een groter rendement dan het vorige maar de
kostprijs van de installatie ligt natuurlijk veel hoger doordat ook een tweede put geboord moet worden. Het
rendement hangt ook sterk af van het type grond waar de installatie geplaatst wordt.
Dit systeem heeft grote voordelen wanneer de woning of het gebouw ook gekoeld moet worden. In de winter
pompt men namelijk warm grondwater op, doordat hier warmte uit onttrokken wordt, koelt het af. Dit
afgekoelde grondwater wordt weer opgeslagen in de andere put, zodat het in de zomer daaruit gehaald kan
worden om het gebouw te koelen. Hierdoor warmt het grondwater weer op, deze warmte kan weer in de
eerste put opgeslagen worden en in de winter worden gebruikt. In Nederland is ook voor dit type een
vergunning nodig, wanneer er maximaal meer dan 10 m3/h opgepompt kan worden. Moderne, goed
geïsoleerde kantoorpanden hebben vaak meer last van zonnehitte dan van koude. Hierdoor lozen ze in de
zomer vaak veel meer warmte in de put, dan dat ze in de winter nodig hebben voor verwarming. Hierdoor
ontstaat vaak een onbalans die slecht is voor het rendement en de stookkosten. De Nederlandse overheid
gaat verplicht stellen dat zulke installaties weer in balans gebracht gaan worden. Oplossing: In de winter
gratis koude uit de buitenlucht oogsten, en die in de koude-put opslaan.
Meestal moeten zulke warmtebronnen regelmatig (twee keer per jaar) gespoeld worden met een zeer
krachtige pomp.
Een klein deel van deze systemen functioneert slecht, meestal omdat de bron veel minder water levert dan
gehoopt. Dan vergt het systeem heel veel pompenergie, en de put slaat minder warmte op dan gepland.
Soms kan vakkundig uitspoelen helpen. Soms moet er opnieuw geboord worden. Bij kleine projecten
(minder dan tien huizen) verzieken de relatief hoge stroomrekeningen van de grondwaterpomp soms ook het
rendement.
Horizontale collector
Hierbij wordt er een groot buizennetwerk onder de tuin aangelegd. Er is een groot oppervlak nodig: ongeveer
drie maal de grootte van het te verwarmen oppervlak. De COP is ook sterk seizoensafhankelijk omdat de
leidingen meestal maar 70 cm tot 1.5 m onder de grond liggen. Als de winter lang en koud is, dan hebben
zulke systemen vaak een heel slecht rendement. Als de tuin al aangelegd is, dan is er nog altijd de
mogelijkheid om horizontale boringen uit te voeren. Dat zal natuurlijk de kostprijs verhogen. Een andere factor
waar rekening mee moet worden gehouden is dat er geen diepwortelende planten boven de collector
geplaatst mogen worden.
[bewerken]Benodigde grondoppervlakte
Afhankelijk van het vermogen van de warmtepomp en de soort grond kan men een schatting maken van
welke oppervlakte de collector zou moeten hebben. Het uit de diepere lagen opstromende warmte is als
warmtebron verwaarloosbaar voor de bovenste lagen. De benutbare warmtehoeveelheid en dus de grootte
van het vereiste oppervlak hangen sterk af van de thermosfysische eigenschappen van de grond en van de
stralingsenergie.
De thermische eigenschappen, zoals volumetrische warmtecapaciteit en warmtegeleidend vermogen, zijn
sterk afhankelijk van de samenstelling en de toestand van de grond. Eenvoudig gezegd zijn de
opslageigenschappen en het warmtegeleidende vermogen groter naarmate de bodem meer water bevat, het
aantal minerale bestanddelen groter is en de poriën kleiner zijn. Water heeft een relatief grote
warmtecapaciteit, hierdoor is bij plaatsing van een warmtepomp met een collector minder oppervlakte vereist
in natte bodems.
Een manier om een nattere bodem te verkrijgen is dieper graven. Dit zal de plaatsingskosten natuurlijk
verhogen. Verder moet men rekening houden met uitputting van de bodem. Na een hele winter stoken zal de
grond afkoelen, hierdoor kan men minder warmte onttrekken.
De onttrekkingsvermogens (qe) van de bodem liggen tussen de 10 en 35 W/m². Hier zijn enkele
onttrekkingsvermogens voor de verschillende bodems.
bodemonttrekkingsvermogen
droge zanderige bodem10-15 W/m²
vochtige zanderige bodem15-20 W/m²
Droge leemachtige bodem20-25 W/m²
Vochtige leemachtige bodem25-30 W/m²
Bodem met grondwater30-35 W/m²
Veronderstel een situatie van een woning met als grondsoort vochtige leemachtige bodem, we gebruiken
dus een onttrekkingsvermogen van 25 W/m². We nemen geen 30 W/m² omdat naarmate het stookseizoen
vordert er minder energie in de bodem aanwezig zal zijn door uitputting van de grond.
Samen met de warmtebehoefte van het huis wordt hiermee de vereiste grondoppervlakte bepaald. Het
vereiste grondoppervlak wordt berekend op basis van het koelvermogen (Qk) van de warmtepomp. Het
koelvermogen is het verschil tussen het verwarmingsvermogen van de warmtepomp en het opgenomen
vermogen uit het net (Pwp).
We beschouwen een warmtepomp met een verwarmingsvermogen (Qwp) van 10,8 kW. Deze warmtepomp
heeft als eigenschap dat ze daarvan 2,4 kW uit het net haalt. Dit is met andere woorden een warmtepomp
met een COP van 4,5.
Qk=Qwp-Pwp=10,8-2,4=8,4 kW
Het koelvermogen is dus 8,4 kW
Benodigde grondoppervlakte wordt berekend door het koelvermogen van de warmtepomp te delen door het
onttrekkingsvermogen van de bodem.
Hier wordt dit 84 00/25=336 m²
We besluiten dat er in dit voorbeeld een collector nodig is die 336 m² groot is.
Bepalen nodige circuits van de collector
Nu weten we reeds de nodige oppervlakte, maar het is ook belangrijk om de lengte van de nodige circuits in
dat oppervlak te bepalen. De leidingen worden geplaatst in buiscircuits van maximum 100 m lengte. Deze
lengte wordt genomen omdat er anders een te groot drukverlies door de leidingen ontstaat. Het aantal
circuits hangt voornamelijk af van de soort gebruikte leiding.
Stel dat we leidingen van het type PE 25 x 2,3 gebruiken. Dit zijn leidingen met een diameter van 25 mm en
een wanddikte van 2.3 mm. In tabellen kan men vinden dat deze leidingen de eigenschap hebben dat men 2x
de lengte leidingen nodig heeft van de benodigde oppervlakte grond. Deze waarden worden experimenteel
vastgesteld.
We gebruiken het nodige grondoppervlak van in vorig voorbeeld, namelijk 336 m².
336*2=672m
We merken dat we ongeveer 672 m leidingen nodig hebben.
Het aantal circuits vinden we nu makkelijk door het aantal meter te delen door 100 (de lengte van elk circuit).
We bekomen dat we 6,72 circuits nodig hebben. We zullen in realiteit dus 7 circuits gebruiken.
Monovalente Werking met du-valente opstelling
Bij dit systeem wordt het hele huis uitsluitend verwarmd door de warmtepomp(en). Er zijn geen
bijverwarmingen. Hierbij is het dan ook zeer belangrijk dat de warmtepomp goed gedimensioneerd is en de
mogelijkheid voor een du-valent systeem ook mogelijk is. Men moet er voor zorgen dat er altijd genoeg
warmte beschikbaar is, maar een overgedimensioneerde warmtepomp komt vlug duur uit. Hierbij moet ook
rekening gehouden worden met de constante behoefte aan warmtapwater. Het du-valente systeem is
speciaal voor duurzaamheid bedacht door ECOpomp waarbij twee kleinere systemen elkaar aanvullen
waneeer de vraag groter wordt en de zuinigheid gewaarborgt blijft . Tevens wisselt het systeem om en om
waardoor de levensduur verlengt wordt naar een levensverachting van 30 jaren effectief. De
investeringskosten blijven hetzelfde ivm. een groot logge warmtepomp die volledig steed zijn vermogen
aanspreekt terwijl het du-valente systeem steeds maar een warmtepomp aanspreekt bij normale
omstandigheden
Mono-energetische werking
De warmtepomp zorgt voor het grootste deel van de warmtebehoefte, maar bij erg koud weer wordt ze
ondersteund door een elektrisch aangedreven warmtegenerator zoals een weerstand. Bij de meeste
installaties wordt 70 à 80 % van het benodigde warmtevermogen geschat. Het aandeel van de jaarlijkse
stookactiviteit van de warmtepomp bedraagt rond de 92 à 98 %. Hierbij is er een mindere investeringskost
nodig.
Bivalent-parallelle werking
De warmtepompinstallatie wordt tijdens de verwarmingswerking aangevuld met een bijkomende
warmtegenerator. (mazout- /gasketel). Het verwarmingsvermogen van de warmtepomp wordt dan gerekend
op 50 à 70 % van de warmtebehoefte van het huis. Het aandeel van de warmtepomp in de jaarlijkse
stookactiviteit ligt tussen de 72 en 90 %. Dit komt vooral goedkoop uit bij renovatiewerken met een reeds
bestaande verwarming.
Bivalent-alternatieve werking
De warmtepomp zal tot aan een bepaalde minimum buitentemperatuur voor de volledige verwarming van het
huis zorgen. Als de buitentemperatuur te laag is wordt de warmtepomp volledig uitgeschakeld en wordt het
huis verwarmd door een andere verwarmingsinstallatie. Dit komt vooral veel voor bij lucht/water
warmtepompen. Dat komt doordat deze een laag rendement hebben bij lage buitentemperaturen.
Voordelen
Lagere stookkosten
Lagere CO2-uitstoot (Als tenminste niet de benodigde electra vooral uit kolen wordt opgewekt)
Geen schoorsteen nodig
Geen opslag van stookolie nodig
Kan ook dienen als airco
Kan bij industriële processen toegepast worden om restwarmte te hergebruiken
Nadelen
Grote investering
Grotere dimensie van radiatoren of vloerverwarming vereist
Opwarming gebeurt op lagere temperaturen en verloopt dus trager, of er moeten radiatoren met ingebouwde
fan gebruikt worden.
Bij het type met de horizontale collector is een grote oppervlakte vereist, bij andere systemen is een
specifieke ligging nodig.
Het beste rendement heeft een 'open' installatie, die grondwater op en neer pompt, waarvoor echter een
vergunning vereist is.
[bewerken]Coefficient of performance
De coefficient of performance COP geeft de verhouding weer tussen de hoeveelheid afgegeven warmte
tegenover de hoeveelheid verbruikte energie van onder andere een warmtepomp. Deze energie wordt bij de
warmtepomp gebruikt door de compressor.
Het theoretisch maximum van de COP kan simpel worden berekend:
Hierbij is Q de bruikbare hoeveelheid warmte geleverd door de condensor van de warmtepomp en W de
hoeveelheid energie die verbruikt is door de compressor.
Volgens de eerste wet van de thermodynamica geldt dat: and , waar de warmte is die door het
warmtereservoir is afgegeven. En de warmte opgeslagen in het koudereservoir.
Als men nu W vervangt vindt men:
Het kan aangetoond worden dat en , waar en de temperaturen van het warme en het koude reservoir zijn.
COP aantonen.
Het komt er op neer dat voor een hoge COP, en dus voor lage stookkosten, de temperatuur van de
vloeistof die uit de bodem wordt opgepompt, zo hoog mogelijk moet zijn, en dat de temperatuur van het
water waarmee het huis verwarmd wordt, zo laag mogelijk moet zijn. Dit vraagt om grote of veel
warmtewisslaars in de bodem, en veel slangen in de vloerverwarming.
Warmtepompen worden standaard getest met een T-koud van nul, en een T-warm van 35 graden
Celsius. De theoretisch maximale COP is volgens bovenstaande formule dan 8,8. De door TNO
gemeten COP is echter bij bijna alle merken tussen 4,2 en 4,6. Dat laat zien dat er nog veel ruimte voor
verbetering van het rendement is. De simpelste manier is het toepassen van grotere warmtewisselaars
in het apparaat.
Voorbeeld
Een water/water warmtepomp heeft een COP van 3,5. Dit wil zeggen dat de warmtepomp theoretisch in
staat is om 3,5 kWh aan warmte te produceren voor elke kWh die ze uit het elektriciteitsnet haalt. Dit
kan men gelijkstellen aan een rendement van 350%. Bij gewone elektrische verwarming heb je slechts
een rendement van 100%. Weer willen we duidelijk maken dat dit rendement bekeken is vanuit een
economisch standpunt. De warmte die uit de omgeving opgenomen wordt is immers gratis. Volledig
thermodynamisch gezien zou het dan ook verkeerd zijn om te zeggen dat we een rendement van meer
dan 100 % behalen.
De verhouding tussen de gas- en elektriciteitsprijs bepaalt vervolgens wat de bedrijfskosten zijn.
Bijvoorbeeld: de productie van 1 GJ warmte met een hoogrendementsketel ten opzicht van een water
warmtepomp:
De hoogrendementsketel heeft een gemiddeld rendement van 90% op bovenwaarde.
De water/water warmtepomp heeft een SPF van 3.
De energetische waarde van 1 kWh elektriciteit is 1 kJ/s * 3600s = 3600 kJ = 3,6 MJ
De energetische waarde (bovenwaarde) van 1 Gronings aardgas bedraagt 35,2 MJ
De kosten voor 1 kWh elektriciteit bedragen 0,20
De kosten voor 1 aardgas bedragen 0,60
Voor de productie van 1 GJ ofwel 1000 MJ warmte heeft de hoogrendementsketel 1000/0,90 = 1100 MJ
aan aardgas nodig, ofwel 1100/35,2 = 31,5 aardgas. De kosten hiervoor bedragen 31,5 * 0,60 =
19,00. Voor de productie van 1 GJ ofwel 1000 MJ warmte heeft de warmtepomp 1000/3 = 333 MJ aan
elektra nodig, ofwel 333/3,6 = 92,5 kWh. De kosten hiervoor bedragen 92,5 * 0,20 = 18,50.
Bij een gasgestookte elektriciteitscentrale met een rendement van 40% is uiteindelijk slechts 333 /
0,40 = 833 MJ ofwel 23,7 aardgas nodig, tegenover 31,5 bij de hoogrendementsketel.
Het voordeel van de warmtepomp zit dus niet zozeer in de grote besparing op stookkosten, maar wel in
de vermeden uitstoot CO2 en het extra comfort in de vorm van de geboden passieve koeling (koelen van
een gebouw met natuurlijke koude uit de bodem). Overigens valt dit CO2-voordeel weg als de
elektriciteit voornamelijk uit kolengestookte centrales komt.
De energiebesparing bij woningen kan worden verhoogd door 's zomers gratis warmte de grond in te
pompen voor gebruik in de winter. Een grote lucht/water-warmtewisselaar kan, bij voldoende afmeting
eventueel zonder ventilator, op het dak in de wind gezet worden. Zodra de luchttemperatuur hoger is
dan de grondwatertemperatuur, kan dit ding al bijdragen aan rendementsverhoging. Ook kan de
vloerverwarming op hete dagen zonnewarmte uit de vloeren naar beneden pompen, en daarmee het huis
ook nog gratis koelen. Zo wordt het grondwater voorverwarmd, waardoor het rendement van de
warmtepomp in de winter flink stijgt. Met deze combinatie van bodem- en zomerluchtwarmte kan de
CO2-uitstoot, en dus de broeikas-bijdrage door gebouwverwarmingen spectaculair dalen.
SPF
Het rendement (COP) aangegeven bij de aankoop van een warmtepomp is het theoretische rendement.
Dit ligt meestal een stuk hoger dan het reële rendement. Er zijn nauwelijks goede meet-resultaten
bekend uit de praktijk. Wel is het duidelijk dat er grote verschillen zijn. Als men toch het reële
rendement wil weten, gaat men ervan uit dat de COP met 0,4 à 0,7 verminderd moet worden, dit hangt
natuurlijk af van het type warmtepomp, en vooral van de bodemlussen en de temperatuur van het
verwarmingswater. Dit noemt men de SPF (Seasonal Performance Factor).
Als dit nu toegepast wordt bij een warmtepomp met een COP van 3,5 dan wordt slechts een rendement
van ongeveer 300%, in plaats van 350%, behaald. Als de warmtecollectoren in de bodem en de
vloerverwarming te krap bemeten zijn, en als de vloerverwarming door de bewoners wordt afgedekt met
hout of tapijt, dan daalt het rendement verder.
HIGHTECH BOUWMETHODE GEBRUIKT IN EXTREME GEBIEDEN VOOR NEDERLANDSE WONINGMARKT, REDUCEER TOT 50% OP DE CONSTRUCTIE KOSTEN
voor meer informatie over warmtepompen en armtepompboilers
- GEEN BTW 21% gerekend aan consumenten ( 2016)
- Subsidie mogelijkheid aanvragen bij de overheid
© Copyright 2005 ECOsip, onderdeel van de Praesenteco groep, powered by Design line
Door het gebruiken van onze website, ga je akkoord met het gebruik van cookies om onze website te verbeteren.