Hoe werkt een warmtepomp en wat levert het op?

Wil je weten hoe een warmtepomp werkt? Een technisch verhaal, maar wij leggen het zo makkelijk mogelijk uit!

Een warmtepomp biedt de mogelijkheid om op een milieuvriendelijke manier je huis te verwarmen en te voorzien van warm water. Dit komt omdat een warmtepomp (bijna) geen gas gebruikt en daardoor de CO2-uitstoot enorm verlaagd in vergelijking met een HR-ketel die op gas verwarmt. Met een volledig elektrische warmtepomp van Greenhill kun je zelfs compleet van het gas af! Een warmtepomp van Greenhill gaat gemiddeld 15 tot 20 jaar mee, ongeveer even lang als een HR-ketel. Een groot bijkomend voordeel is dat een warmtepomp weinig onderhoud nodig heeft. Klinkt goed, maar hoe werkt een warmtepomp eigenlijk?

Hoe werkt een warmtepomp?

De makkelijkste manier om de werking van een warmtepomp uit te leggen, is door deze te beschrijven als een omgekeerde koelkast. De temperatuur in een koelkast is namelijk laag doordat er warmte wordt onttrokken aan de binnenkant van de koelkast. De warme lucht wordt dus naar buiten gepompt. Hierdoor is de achterkant van de koelkast vaak warm wanneer deze aanstaat. In principe doet een warmtepomp hetzelfde, maar waar haalt een warmtepomp de warmte vandaan? 

Het warmtepompsysteem gebruikt hiervoor lucht of water. Wanneer er water gebruikt wordt, is de bodem de warmtebron. De warmtepomp pompt in dit geval grondwater omhoog. De warmte wordt uit dit water gehaald waarna het afgekoelde water weer teruggepompt wordt. 

Een andere warmtebron die gebruikt kan worden is lucht. In dit geval wordt er gebruik gemaakt van een ander soort pompsysteem met een buitenunit. Dit systeem onttrekt warmte aan de buitenlucht en werkt op elektriciteit of gas. Echter, de energie die hiervoor gebruikt wordt is vele malen lager dan die van een cv-ketel die veel huishoudens momenteel hebben.

Oké duidelijk, maar waar komt die energie dan precies vandaan?

Hiervoor moeten we ons verdiepen in verdamping en condensatie. Als we een pan vol met water opzetten met de intentie dit te koken, dan zal dat met de atmosferische druk gebeuren bij een temperatuur van 100˚C. Als deze omstandigheden precies zo blijven, blijft het water koken en verdampt het uiteindelijk door stoomvorming. Als dit gebeurt, wordt er ontzettend veel warmte in het water, maar ook in de stoom opgeslagen. Kook je daarentegen water met een snelkookpan? Dan bespaar je niet alleen tijd, maar ook energie. Wanneer de hogedrukpan op de warmtebron wordt gezet, neemt de druk toe omdat deze pan goed is afgesloten. Deze druk zorgt ervoor dat de temperatuur van het water en de stoom kan oplopen tot 120˚C. 

Dit werkt omgekeerd ook precies zo. Wanneer we een grote druk op water zouden zetten door bijvoorbeeld een vacuümstolp te gebruiken, kan het water al koken bij 20˚C onder de voorwaarde dat er warmtetoevoer is. Wat we hieruit kunnen concluderen, is dat de kook- en condensatie punten samenhangen met de druk waarin het water zich bevindt. Hoe hoger de druk, hoe moeilijker moleculen kunnen ontsnappen en waardoor ze nog meer gaan ‘bewegen’ en warmte creëren. Wanneer we deze warmte afvoeren of de druk verhogen, zorgen we ervoor dat de damp gaat condenseren en de warmte die eerder toegevoerd is, weer vrij komt. De stoom wordt dus weer water (in condens vorm) en dit water geeft warmte af. Simpel gezegd zorgt verdampen voor warmtetoevoer en condenseren voor warmteafvoer. Precies van dit principe maakt een warmtepomp gebruik, alleen dan wordt er in plaats van water koudemiddel gebruikt omdat dit bij veel lagere temperaturen kookt. Als we dit koudemiddel langs (buiten)lucht laten stromen dat warmer is dan het kookpunt, zal het koudemiddel gaan koken en warmte afgeven. Deze warmte wordt verplaatst onder hoge druk waarna er voor wordt gezorgd dat de temperatuur onder het kookniveau ligt. Hierdoor zal het koudemiddel condenseren en warmte vrijgeven die opgenomen wordt door het water wat uiteindelijk door jou als warm water gebruikt kan worden in de vorm van tapwater en/of verwarming. Van welk soort warmtepomp je gebruik maakt, bepaalt hoe je het warme water kunt gebruiken. De druk op het koudemiddel wordt daarna verlaagd en zo kan het proces weer opnieuw beginnen.

Naast een warmtepomp die warmte uit de buitenlucht haalt, zijn er ook warmtepompen die hun energie uit de grond of een waterbron halen. Dit zijn grondgebonden warmtepompen.

Een warmtepomp bestaat uit:

• Een verdamper die ervoor zorgt dat warmte wordt onttrokken aan de bron om het koudemiddel te verdampen.

• Een compressor die ervoor zorgt dat het koudemiddel rondgepompt wordt.
• Een condensor waar het koudemiddel condenseert en vanuit waar de vrijgegeven warmte opgenomen wordt door het water dat langs de condensor stroomt. 
• Een expansieventiel om de druk weer te verlagen.

Welke soorten warmtepompen zijn er?

Er zijn vier verschillende types warmtepompen, deze worden hieronder kort beschreven.

1. Water-water warmtepomp: Deze soort maakt gebruik van grondwater dat uit de bodem opgepompt wordt. Daarna wordt de warmte onttrokken en het koudere water via een andere weg teruggebracht wordt in de grond
   
2. Brine-water warmtepomp: Deze warmtepomp is in de meeste gevallen gelijk aan een water-water warmtepomp, maar in dit geval wordt er energie uit een ‘gesloten bron’ onttrokken. Denk hierbij aan buizen in de bodem, maar ook restwarmte uit energie of rioolbuizen.
   
3. PVT-bron warmtepomp: Dit soort warmtepomp levert een hoog rendement op en is makkelijk te realiseren. De warmtepomp wordt gecombineerd met een PVT-paneel. Dit is een zonnepaneel dat zowel warmte opwekt en elektriciteit genereert. Dit geeft de voordelen van een brine/water warmtepomp zonder de complicaties van grondgebonden systemen.
4. Lucht-water warmtepomp: Dit soort warmtepomp maakt gebruik van de buitenlucht. Deze buitenlucht wordt met behulp van een ventilator over een verdamper gestuurd waarna de warmte uit deze lucht wordt onttrokken.
   
   
5. Lucht-lucht warmtepomp: Deze warmtepomp kun je zien als een omgekeerde airco. Het gebruikt buitenlucht als energiebron en geeft vervolgens warme lucht als output door verwarmde lucht over een condensor te verplaatsen.
   
   
6. Hybride warmtepomp: Dit is een combinatie van twee aparte systemen. Dit kan in de vorm zijn van een gasketel samen met een warmtepomp, maar ook een warmtepomp in combinatie met een zonneboiler.
   
   
7. Ventilatielucht-water warmtepomp: Deze warmtepomp wordt ook wel een warmtepompboiler genoemd. Over het algemeen wordt deze warmtepomp gebruikt om tapwater te verwarmen. Dit wordt gedaan door energie uit de buitenlucht te halen of door afgezogen ventilatielucht te gebruiken. 
   
   

Hoe veel elektriciteit gebruikt een warmtepomp?

Zoals hierboven uitgelegd verpompt een warmtepomp water en haalt de energie om dit te doen uit de buitenlucht. Er is wel wat extra energie nodig om de compressor aan te drijven die het gehele process op gang houdt. Dit energiegebruik is minimaal en daarbij wordt de warmte die hierbij vrijkomt weer hergebruikt in het proces. Een warmtepomp gaat efficiënter om met de elektriciteit die het gebruikt dan een reguliere verarming. Je stroomrekening zal omhoog gaan, maar daarentegen hoef je geen gasrekening meer te betalen! Het is belangrijk om te weten dat de kosten altijd samenhangen met de behoeften en woonsituatie van de gebruiker. Bijvoorbeeld, hoe beter het huis geïsoleerd is, hoe beter de warmtepomp zijn werk zal doen. 

Betekent een warmtepomp dat ik van het gas af kan?

Ja, zeker! Door een warmtepomp te gebruiken hoeft er geen gebruik meer gemaakt te worden van fossiele brandstoffen. Sterker nog, in combinatie met zonnepanelen is het zelfs mogelijk om een nul-op-de-meter gaswoning te creëren!

Welke warmtepomp is geschikt voor mijn woning?

Een water-water warmtepomp geeft over het algemeen het beste jaarrendement. Daarbij is er sprake van een passieve koeling zonder extra kosten. Bij een brine-water warmtepomp is een groot voordeel dat je in de zomer vaak kunt genieten van koeling zonder extra kosten. De lucht-water warmtepomp is relatief makkelijk te realiseren aangezien er geen boringen nodig zijn in de tuin. Er zijn dus veel verschillende voordelen per warmtepomp en zo zijn er ook verschillende nadelen. Heb je vragen over de mogelijkheden in jouw huis? Wij helpen je graag met het kiezen van de juiste warmtepomp voor jouw woonsituatie en wensen. Je kunt hier geheel vrijblijvend een offerte opvragen! Wij zijn ook te bereiken op dit telefoonnummer: +3185136763.

Staat jouw vraag hier niet tussen? Laat ons vooral weten waar jij graag over zou lezen!