Warmtepomp – voordelen, functie en kosten

Laatst bijgewerkt op juli 28, 2022 door A. Mroos

Met een warmtepomp kun je het huis volledig verwarmen zonder fossiele brandstoffen. In plaats van gas of olie wordt het aangedreven door elektriciteit en maakt het dus klimaatvriendelijke verwarming en warmwaterbereiding mogelijk zonder CO2-uitstoot.

Voor- en nadelen

Voordelen	Nadelen
Lage bedrijfskosten	Hogere aanschafkosten dan een gaskachel
Overheidsfinanciering mogelijk	Goedkeuringsvereiste voor sommige varianten
Onafhankelijkheid van olie en gas
Geen CO2-uitstoot
Sommige modellen kunnen worden gebruikt voor koeling

Hoe werkt een warmtepomp?

Alle soorten warmtepompen maken gebruik van warmtebronnen uit de omgeving om gebouwen te verwarmen. De kachel werkt op dezelfde manier als een koelkast, die een koelmiddel gebruikt om warmte van binnen naar buiten te transporteren en zo de inhoud te koelen. In tegenstelling tot de koelkast wordt de warmte echter van buitenaf naar de radiatoren in het gebouw getransporteerd. Er zijn drie manieren om dit te doen:

• Buitenlucht
• Geothermische energie
• Grondwater

Twee warmtewisselaars zijn belangrijk voor alle warmtepompverwarmingssystemen: een compressor en een expander. Daarnaast is een gesloten leidingnetwerk nodig dat de warmte transporteert naar alle delen van het gebouw – het warmteterugwinningssysteem.

In de eerste stap zorgt de warmte uit lucht, bodem of water ervoor dat een koudemiddel verdampt. Dit is ook mogelijk bij lage temperaturen. De compressor verhoogt vervolgens de druk van het koudemiddel, waardoor het warmer wordt dan het verwarmingssysteem.

Hierdoor kan de warmte via de condensor worden overgedragen aan het verwarmingssysteem. De druk van het koudemiddel daalt en het wordt weer vloeibaar. Een expansieventiel zorgt ervoor dat de druk terugkeert naar de beginwaarde en het vloeibare koudemiddel naar de verdamper stroomt.

Lucht-water warmtepomp

De lucht is een zeer gemakkelijk beschikbare warmtebron en kan worden gebruikt met een lucht-water warmtepomp. De lucht-water warmtepomp zit direct op een apparaat voor het zuigen en uitblazen van de buitenlucht of zelfs helemaal naar buiten. In dit geval wordt het ventilatieapparaat tussen de pomp en de muur geëlimineerd en kan de pomp de omgevingslucht direct gebruiken.

Een nadeel van deze verwarming is dat de luchttemperatuur in de winter vaak onder het vriespunt ligt, hoewel de verwarmingsvraag juist dan hoog is. De warmtewisselaars moeten dan altijd vorstvrij worden gehouden en het rendement lijdt eronder.

Lucht-lucht warmtepomp

Lucht-lucht warmtepompen gebruiken afvoerlucht als warmtebron om frisse lucht op te warmen. Ze worden zelden gebruikt omdat ze alleen werken in combinatie met een ventilatiesysteem. Om deze reden worden ze ook wel “ventilatiewarmtepompen” genoemd. Omdat ze niet erg efficiënt zijn, worden ze voornamelijk gebruikt in passiefhuizen.

Pekelwater warmtepomp / geothermische warmtepomp

De pekelwaterwarmtepomp maakt gebruik van geothermische energie om het gebouw te verwarmen. Hiervoor worden pijpleidingen in de aarde gestoken, waardoor een mengsel van water en antivries stroomt. Dit mengsel wordt pekel genoemd. De pekel absorbeert de warmte van de aarde, stroomt naar de warmtepomp en wordt vervolgens gebruikt voor verwarming of voor de bereiding van warm water.

Er zijn twee opties voor geothermische energieopwekking: geothermische sondes en oppervlaktecollectoren. Voor de verwarming van een modern gebouw is ongeveer 150 dieptemeters nodig met een geothermische sonde. Een sondeboring gaat tot 100 meter diep en levert een thermische energie van 50 watt per dieptemeter. Dus hoe diep je moet boren hangt af van hoeveel warmte je nodig hebt.

Oppervlaktecollectoren kunnen een alternatief zijn als geothermisch boren om technische of juridische redenen niet mogelijk is. Ze worden gelegd op een diepte van 1,50 meter. Per vierkante meter kun je er 25 watt mee aftrekken. Je hebt dus een groot stuk grond nodig om alle warmtebehoeften van een gezin met hen te dekken..

Ten opzichte van de lucht-lucht warmtepomp heeft de pekelwater warmtepomp het voordeel dat geothermie het hele jaar door vergelijkbare temperaturen heeft. De efficiëntie neemt toe en de bedrijfskosten worden verlaagd. Diepboringen zijn echter onder voorbehoud van goedkeuring. Voor dieptes tot 100 meter moet je informeren bij het districtskantoor, voor diepere boringen heb je een vergunning nodig volgens de Federale Mijnbouwwet (BBergG).

Pekelwarmtepompen kunnen ook worden gecombineerd met een ijsopslagtank. Een container gevuld met water wordt in de grond begraven. Tijdens het invriezen en ontdooien geeft het water energie af die een pekelwaterwarmtepomp gebruikt voor verwarming.

Water-water warmtepomp

Ook wordt er veel energie opgeslagen in het grondwater. Deze energie kan worden gebruikt door twee speciaal ontworpen putten te boren. Met een warmtewisselaar wordt vervolgens de warmte aan het grondwater onttrokken en wordt de kou verderop in de stromingsrichting weer ingebracht. De putten moeten in de stroomrichting en op minimale afstand worden geïnstalleerd, zodat grondwater dat al is afgekoeld niet wordt gebruikt voor verwarming.

In tegenstelling tot lucht en bodem heeft grondwater het hele jaar door constante temperaturen, waardoor het een van de meest efficiënte warmtebronnen is. Bovendien is de inspanning veel lager dan voor de productie van geothermie. Water-water warmtepompen hebben ook een vergunning nodig, waarover het stadsdeelkantoor informatie kan geven.

Een warmtepompverwarmingssysteem kan alleen met grondwater worden gebruikt als de waterkwaliteit het toelaat. Sommige ingrediënten in het water kunnen de warmtewisselaar belasten en beschadigen. Nieuwe concepten maken het zelfs mogelijk om het te gebruiken met afvalwater, dat nog warmer is dan grondwater.

Historische kosten

Voor elk type warmtepomp bestaat de hoofdunit uit dezelfde componenten. De eenmalige kosten voor de aanschaf van de pomp zelf liggen dus rond de 8.000 tot 12.000 euro, ongeacht de energiebron. De exacte prijzen variëren echter ook afhankelijk van de regio, fabrikant en het installatiebedrijf. Om de exacte kosten te kennen, moet u schattingen verkrijgen van verwarmingsinstallateurs in de regio.

Bij een water-water warmtepomp ontstaan extra aanschafkosten uit het boren van de twee putten. Voor een eengezinswoning liggen deze kosten rond de 5.000 tot 6.000 euro.

Zelfs de aanschaf van een pekelwaterwarmtepomp is niet goedkoop. Een diep boorgat kost zo’n 60 tot 80 euro, dus tot 8000 euro op een diepte van 100 meter. Oppervlaktecollectoren kosten zo’n 10 tot 20 euro per vierkante meter.

Bedrijfskosten

Net als bij andere verwarmingssystemen hangt de hoogte van de verwarmingskosten voornamelijk af van de isolatie van het gebouw en de warmteoverdracht van kamer naar kamer. Omdat ze elektrisch werken, zijn de bedrijfskosten ook afhankelijk van hun eigen elektriciteitskosten en het type warmtebron. Hier moet u bijzondere aandacht besteden aan de jaarlijkse prestatiefactor. Hoe hoger het is, hoe minder elektriciteit nodig is om dezelfde thermische energie op te wekken.

De ideale locatie is een nieuwbouw volgens de KfW Efficiency House standaard. Het kan echter ook worden gebruikt in slecht geïsoleerde nieuwe gebouwen of zelfs oude gebouwen. Om dit de moeite waard te maken is meestal een energetische renovatie nodig of wordt de warmtepomp gebruikt als hybride verwarmingssysteem met een bestaand olie- of gasverwarmingssysteem.

BAFA-financiering

Via het programma “Verwarmen met hernieuwbare energie” kunt u de aanschaf van een pomp laten promoten. Om gebruik te kunnen maken van de subsidie moet de warmtepomp een jaarlijkse prestatiefactor van 3,5 tot 4,5 behalen – afhankelijk van het type en of ze in een bestaand gebouw of nieuwbouw worden geïnstalleerd. Als dit het geval is, kan 35% van de in aanmerking komende kosten worden vergoed. De aanvraag moet altijd worden ingediend voordat de opdracht wordt gegund. U hebt een aannemersverklaring en kostenramingen nodig voor alle services die moeten worden gepromoot.

Economie

Bij de aanschaf van een nieuw verwarmingssysteem is economische efficiëntie altijd een belangrijk aspect. Hoewel de aanschaf van warmtepompen relatief duur is, schitteren ze met lage bedrijfskosten, omdat ze onderhoudsarm zijn en er gunstige warmtestroomtarieven zijn. De financiering helpt ook om ervoor te zorgen dat ze zichzelf na een paar jaar terugbetalen.

Combinatie met zonne-energie

Warmtepompverwarmingssystemen worden vaak gecombineerd met zonne-energiesystemen, omdat het ene systeem de zwakke punten van het andere goed compenseert en beide hernieuwbare energie uit de omgeving in huis halen. Zowel fotovoltaïsche als thermische zonne-energie hebben hun eigen voordelen:

Een fotovoltaïsch systeem helpt om de verwarming met zijn eigen elektriciteit te bedienen, om goedkopere netstroom te moeten verkrijgen en zo de stookkosten te verlagen. Omdat de pomp het eigen verbruik verhoogt en er minder elektriciteit hoeft te worden ingevoerd, wordt het fotovoltaïsche systeem ook zuiniger.

Thermische zonne-energie daarentegen kan worden gebruikt voor waterverwarming, ontlast de warmtepomp en leidt dus ook tot lagere stookkosten.

Beide varianten helpen dus om het stroomverbruik te verminderen of te compenseren. Ze zijn echter niet absoluut noodzakelijk.

Wanneer werken warmtepompen het meest efficiënt?

Warmtepompen werken het meest efficiënt wanneer de omgevingstemperatuur hoog is en de temperatuur in het verwarmingssysteem laag is. Dit effect kan optimaal worden benut door gebruik te maken van geothermie of grondwaterwarmte en deze te combineren met oppervlakteverwarming of grote radiatoren. Warmtepompen worden daarom vaak gecombineerd met vloerverwarming of wandverwarming, omdat deze een lage debiettemperatuur hebben. Voordat u koopt, moet u letten op de seizoensgebonden prestatiefactor: hoe hoger deze is, hoe efficiënter de verwarming elektriciteit omzet in warmte en de lopende elektriciteitskosten lager zijn.

Verdere artikelen over verwarming en airconditioning:

• Verwarmingstypen in vergelijking
• Milieuvriendelijk verwarmen – optimaliseren of vervangen?
• Hoeveel kost het om airconditioning te installeren?
• Moderne gasverwarming: milieuvriendelijk &efficiënt
• Federale financiering voor efficiënte gebouwen