Hoe werkt een warmtepomp?

Stel ligt op vloer met vloerverwarming

De warmtepomp, u heeft er inmiddels vast van gehoord. De warmtepomp is een duurzame oplossing om een woning te verwarmen en om warm tapwater te verkrijgen. Maar wat ís een warmtepomp en hoe werkt hij precies? 

Een warmtepomp gaat minstens vijftien jaar mee én vergt weinig onderhoud

Een warmtepomp is de meest milieuvriendelijke manier om een huis te verwarmen en warm tapwater te verkrijgen. Een warmtepomp gaat zeker vijftien jaar mee, net zo lang als een HR-ketel, maar heeft minder onderhoud nodig. Hij vervangt de HR-ketel die op gas werkt. Omdat u met een warmtepomp minder of zelfs geen gas gebruikt, daalt de uitstoot van CO2 met vijftig procent.

Met een warmtepomp heeft u (bijna) geen gas meer nodig

De warmtepomp wint warmte uit de bodem, de lucht of het grondwater. Daarna zet hij dit om in bruikbare energie om uw huis te verwarmen. Een warmtepomp gebruikt elektriciteit. Het stroomverbruik in huis neemt dan ook toe, terwijl het gasgebruik afneemt. Heeft u de mogelijkheid om zelf energie op te wekken? Wanneer u zonnepanelen heeft, verlaagt de CO2-uitstoot nog meer. De zonnepanelen wekken dan de stroom op die de warmtepomp nodig heeft om te functioneren. Zo verlaagt u uw elektriciteitskosten aanzienlijk en bent u helemaal van het gas af. 

Een warmtepomp is een goede manier om uw woning energieneutraal te maken.

Hoe werkt dat dan precies, zo'n warmtepomp?

Oké, een warmtepomp haalt energie uit de lucht, bodem of water. Maar hóe dan?

Neem bijvoorbeeld een lucht/water warmtepomp: tijdens het verwarmen onttrekt deze warmtepomp energie uit de buitenlucht. De energie pompt hij in het buitendeel op naar een bruikbaar niveau voor verwarming, waarna het systeem de warmte afgeeft in de ruimte. Hier liggen de bekende natuurkundige processen aan ten grondslag: verdampen en condenseren.

Hoe doet zo'n warmtepomp dat precies? Tussen het buitendeel en het binnendeel van het warmtepompsysteem stroomt een koudemiddel. Met behulp van een compressor in het buitendeel, wordt dit koudemiddel rondgepompt. Voorop staat dat hij de warmte van een lage naar een hoge temperatuur brengt. En dan zodanig dat deze kan dienen als verwarming. 

werking van een warmtepomp

Met behulp van het koudemiddel ontrekt de warmtepomp warmte aan de buitenlucht. Dit koudemiddel heeft de bijzondere eigenschap dat het al verdampt bij een heel lage temperatuur. Hierdoor kan een warmtepomp zelfs bij een heel lage buitentemperatuur toch bruikbare warmte uit de buitenlucht opnemen. Het koudemiddel haalt warmte uit de buitenlucht doordat het verdampt onder lage druk en dit vormt zich tot een soort gas. 

In een gesloten systeem pompt hij vervolgens het aanwezige gas rond en verhoogt hij de druk. Het resultaat is dat het warme gas condenseert bij de hoge temperatuur en verhoogde druk, waardoor warmte vrijkomt. Deze warmte geeft hij af aan de lucht of een watercircuit. Vervolgens staat hij dit af in de ruimte. Als dit gebeurt, verlaagt hij de druk in de condensor weer, transporteert het koudemiddel als vloeistof naar het buitendeel en neemt hij weer nieuwe energie uit de buitenlucht op. En zo herhaalt de cyclus van de warmtepomp zich steeds opnieuw.

Kortom: het winnen van warmte bij een lage temperatuur en het afgeven van deze warmte bij een hogere temperatuur is mogelijk door:

  • Warmte winnen: koudemiddel bij lage temperatuur laten verdampen door de druk te verlagen. Vloeistof wordt gas.
  • Warmte afgeven: koudemiddel (in gasvorm) bij een hoge temperatuur laten condenseren door de druk te verhogen. Gas wordt weer vloeistof en er komt warmte vrij die het systeem gebruikt voor verwarming.

Onderdelen warmtepomp

Een warmtepompsysteem bestaat uit drie onderdelen:
een bron, de warmtepomp en het afgiftesysteem.

1. Bron
De bron is het systeem waaraan de warmtepomp zijn energie onttrekt. Warmte in de winter en kou in de zomer. Zo kan de bodem een bron zijn. Maar ook grondwater, oppervlaktewater of (ventilatie)lucht. Bodembronnen noemt men ook wel Warmte- en Koude Opslag (WKO) systemen.

2. Warmte
Een warmtepomp ziet er per situatie verschillend uit. Een warmtepomp heeft altijd een binnen-unit. Deze lijkt op een beetje op een HR-ketel. Hoe het buitendeel van de pomp eruit ziet is afhankelijk van de soort pomp. Ook maakt elke warmtepomp gebruik van een koudemiddel om de warmte van de bron te winnen en in de woning te krijgen.

3. Afgiftesysteem
In een verwarmingssysteem verplaatst warmte vooral in de vorm van warm water dat met een pomp wordt rondgestuurd. Het afgiftesysteem zorgt voor de verspreiding van deze warmte. De meeste afgiftesystemen gebruiken drie principes om warmte te verspreiden: (warmte)straling, convectie en geleiding. 

Soorten warmtepompen

Er bestaan vijf soorten warmtepompen:

Nefit All-electric warmtepompinstallatie

Lucht/lucht warmtepomp

De lucht/lucht warmtepomp wint zijn warmte uit de lucht om het huis mee te verwarmen. Deze warmtepomp ziet eruit als een airconditioninginstallatie. De buitenlucht is hier de energiebron. Dit type warmtepomp wordt ook gebruikt als airco. Hier in Nederland is dat niet vaak nodig. Hij wordt dan ook vooral toegepast in hotelkamers. De lucht/lucht warmtepomp beschikt altijd over energie uit de lucht. Ook in de winter. Zelfs bij 0 graden Celsius. Het nadeel van deze warmtepomp is de constante luchtstroom die u kunt ervaren als tocht of trek in uw woning. 

Lucht/water warmtepomp

De lucht/water warmtepomp haalt zijn energie ook uit de lucht. Uit de omgevingslucht, buitenlucht of ventilatielucht onttrekt de pomp warmte en draagt deze over aan het koudemiddel. In het binnendeel wordt de warmte van het koudemiddel overgedragen aan het afgiftesysteem in de woning en/of aan het warm tapwatersysteem. Ook deze warmtepomp haalt zijn energie ook in de koude wintermaanden uit de buiten- of ventilatielucht.

Water/water warmtepomp

De water/water warmtepomp haalt zijn energie uit grondwater. Grondwater wordt omhoog gepompt en hieruit wordt warmte gewonnen. Het afgekoelde grondwater pompt de warmtepomp terug in de grond. Deze energie gebruikt de pomp om het huis en het tapwater te verwarmen. Een groot deel van deze installatie bevindt zich dan ook onder de grond. Dit type bron heet een open bron en is ook bekend als warmte en koude opslag (WKO). Omdat deze installatie een behoorlijk prijskaartje heeft, wordt hij bijna alleen uitgevoerd met een grote capaciteit, zoals voor meerdere woningen of een groot utiliteitsgebouw. 

Bodem/water warmtepomp

De warmtebron voor deze warmtepomp is een buitensysteem in de bodem. Dit kan horizontaal in de ondiepe ondergrond, maar vaker wordt het verticaal toegepast. Dit type bron is een gesloten bron. Door dit systeem loopt een vloeistof met antivries of kraanwater. Dit systeem haalt de warmte uit de grond. De warmte zet de warmtepomp om in een hogere temperatuur warmte en hiermee wordt het tapwater en de woning verwarmd. 

Hybride warmtepomp

Een hybride warmtepomp is een combinatie van een HR-ketel en een warmtepomp. In Nederland, waar we tot op heden nog vaak afhankelijk zijn van gas, is de hybride warmtepomp een goede optie om het gasverbruik te verlagen. De warmtepomp zorgt het grootste deel van het jaar voor het verwarmen van het huis. De warmtepomp haalt zijn warmte uit de lucht. Alleen voor het verwarmen van tapwater en het verwarmen van de woning tijdens extreem koude dagen, springt de HR-ketel aan. Een groot voordeel van de hybride warmtepomp is dat u hem bij een bestaande HR-ketel kunt plaatsen. 

Voordelen warmtepomp

  • Geen gaskosten
  • Lagere CO2-uitstoot 
  • Geen schoorsteen nodig
  • Kan ook dienen als koeling bij te hoge binnentemperaturen
  • Regeneratie van de bodem in de zomer bij bodem/water warmtepompen (passieve koeling)
  • Lage onderhoudskosten
  • Subsidie
  • Verhoogt het zelfverbruik
  • Goede combinatie met vloerverwarming

Nadelen warmtepomp

  • 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
  • Vergunningen zijn vereist
  • Uitbreiding van een woning vereist extra capaciteit van de warmtepomp die het niet kan leveren omdat deze precies is berekend op de huidige warmtevraag
  • Systemen met een elektrisch back-upsysteem voor als de warmtebron (grond, water of lucht) onvoldoende warmte levert of er een storing in het warmtepompsysteem is, zorgen door het lage rendement voor hoge elektriciteitskosten.

Wat kost een warmtepomp?

De prijs van een warmtepomp is bij aanschaf hoger dan bij een HR-ketel. Maar wanneer de installatie goed ontworpen is, scheelt dit aanzienlijk in energieverbruik. Een warmtepomp is onder de streep meestal flink goedkoper. Ook kunt u gebruik maken van subsidies voor duurzame energie-installaties. 

De investeringskosten (aanschaf en installatie) van een elektrische warmtepomp voor een eengezinswoning hangen af van het type warmtepomp. 

Een warmtepomp = maatwerk

Kiezen voor een warmtepomp vergt maatwerkadvies. Iedere woning en situatie is uniek. Persoonlijk advies is daarom zinvol.

Voor maatwerkadvies over warmtepompen kunt u onze vakspecialisten vrijbijvend benaderen. Deze kunt u hier vinden:  Vind vakspecialist

Advies over een warmtepomp? Vind uw vakspecialist hier

Iedere installateur mag een warmtepomp plaatsen

Blijf op de hoogte met Thuiscomfort

Schrijf u nu in voor onze maandelijkse nieuwsbrief