Een warmtepomp onttrekt warmte aan een
bron en verhoogt de temperatuur ongeveer zoals een koelkast werkt. Een
warmtepompsysteem is in principe een energiezuinig verwarmingssysteem met een lange levensduur,
maar er zijn veel aspecten waar al in het ontwerpstadium rekening mee moet
worden gehouden.
Een groot deel van het benodigde verwarmingsvermogen bij een warmtepomptechniek wordt onttrokken uit
omgevingswarmte (de "bron"). Hierdoor is theoretisch minder vermogen nodig dan bij de traditionele installaties.
Het rendement van een warmtepomp zou daarom hoger moeten zijn dan van traditionele
apparatuur. Wel zorgt de warmtepomp voor een verlaging van de
omgevingstemperatuur (van de bron).
Alle warmtepompsystemen bestaan uit drie hoofdonderdelen:
- een bron (de omgeving, bijvoorbeeld bodemwarmte, oppervlaktewater,
buitenlucht, restwarmte uit de industrie, afgezogen ventilatielucht)
- een omzetter (de warmtepomp)
- een afgiftesysteem (bijvoorbeeld radiatoren voor ruimteverwarming,
luchtkoeling,
boiler voor warm tapwater).
De
opzet van Bron, Omzetter en Afgifte wordt de BOA-methodiek genoemd: een
warmtepomp heeft een warmtewisselaar(voor warmteoverdracht van het ene medium naar het andere) of bijvoorbeeld
een condensor
waarmee, te vergelijken met koelen
van de koelkast maar dan juist warmen, de energie van de bron in temperatuur
verhoogd wordt en afgegeven wordt
aan bijvoorbeeld een waterleiding die de energie transporteert naar bijvoorbeeld
een radiator. Wanneer in een warmtepompsysteem niet
voldoende energie uit de bron kan worden betrokken, dan kan bijvoorbeeld elektriciteit
of gas voor extra energie zorgen.
De investering van een systeem in combinatie met
een warmtepomp is hoger dan bij traditionele verwarming, maar het systeem betaalt zichzelf na verloop van tijd
terug en omkeersystemen kunnen ook koelen.
Een warmtepompsysteem zorgt voor verlaging van de EPC
ten opzichte van traditionele verwarming, wat vooral een rol kan spelen bij nieuwbouw,
maar de keuze van het warmtepompsysteem en de onderdelen daarvan vereist de nodige
aandacht:
- het rendement is sterk afhankelijk van de bron; het rendement van een warmtepomp hangt
in eerste instantie sterk af van het verschil tussen de brontemperatuur en de afgiftetemperatuur (voor
verwarming); de coefficient of performance (COP) geeft hiervoor een
waarde
- een goede afstemming tussen warmtepomp en bronsysteem is van essentieel belang voor de goede werking van de gehele
installatie (een te laag vermogen van de bron heeft bevriezen tot gevolg en
dus uitschakelen van de warmtepomp)
- het rendement is afhankelijk van de soort warmtepomp, bijvoorbeeld een gasgestookte warmtepomp kan een hoger temperatuurniveau realiseren zonder negatieve gevolgen voor het
rendement (in vergelijking met een elektrische warmtepomp)
- het afgiftesysteem: eigenlijk kan een warmtepomp alleen in combinatie met lagetemperatuurverwarming
(LTV, vloerverwarming, muurverwarming) omdat bij een warmtepomp de maximumtemperatuur tussen 35 en 45
graden C ligt, dus veel lager dan de watertemperatuur van een conventionele c.v.-installatie
(70 tot 90 graden C); om een woning te verwarmen op die
lage temperatuur is voldoende isolatie van die woning nodig en een afgiftesysteem met een groot
oppervlak - ook de warmtecapaciteit van het gebouw en het materiaal waarin de vloerverwarmingsleidingen zijn gelegd
spelen mee i.v.m. de langzame verwarming door het afgiftesysteem en de opwarmtijd - de regeling van het systeem is van essentieel belang (vermijden lagedruk- of
hogedrukstoring,
geregelde of ongeregelde circulatiepompen, gemiddelde afgiftetemperatuur zo
laag mogelijk); bij een slecht ingeregelde warmtepomp wordt veel extra
elektriciteit verbruikt - er zijn nogal wat parameters (afhankelijkheden) en veel systemen, dus het
zoeken naar een juiste opstelling en instelling is tijdrovend *)
- voor warmte-koude-opslag
(bodemwarmte) is een vergunning nodig
- de warmtepompsystemen met lucht als bron schijnen (ook) niet zo
efficiënt te zijn ("het systeem verbruikt veel elektriciteit en maakt
herrie")
- en, last but not least, als het Energiebedrijf de eigenaar is van de
warmtebron dan moet vaak een aanzienlijk bedrag aan vastrecht worden
betaald (een vastrecht van 1500 euro per jaar schijnt geen uitzondering te
zijn!), waardoor de warmtepomp geen besparing oplevert maar de woonlasten juist
met ca. 1000 euro per jaar kunnen stijgen (door o.m. extra hypotheeklasten en
vastrecht)... (dit nadeel van een te hoog vastrecht geldt niet voor het warmtepompsysteem met lucht als
bron, wel dat er een aanzienlijke hoeveelheid elektrische energie nodig is).
warmtepomp, principe van een luchtwarmtepomp (luchtwarmtepomp):
*) Een aantal negatieve reacties van bewoners over
warmtepompen die, zo lijkt het, alle te maken hebben met de onervarenheid van
leveranciers en installateurs van het project, maar waar wel een aantal lessen
uit te leren zijn:
"De warmtepomp blijkt vanwege het vele glas niet op snelle temperatuursveranderingen
in de kamer te kunnen reageren. Het gevolg is dat de bijstook inkomt. En dat kost
elektriciteit."
"Ze zeggen dat we allemaal behoefte hebben aan airconditioning. Dat vind ik
één van de meest vervelende smoesjes. Bewoners nemen helemaal geen airco, hooguit in de slaapkamer. Je gaat de mensen voorliegen dat ze besparen op de stroomkosten van een airco."
"Tijdens de presentatie op de VSK (2010) noemde iemand de warmtepomp de toekomstige woekerpolis."
"Mensen betalen veel geld voor warmtepompen en krijgen daar vaak nauwelijks besparing voor terug."
"Eén van onze leden was heel enthousiast over een project met huizen met een epc van 0,4. Maar spreek je de bewoners, die gebruiken geen gas maar wél elektra en wel 9.000 kWh per jaar. Dat is geen financiële prikkel."
"De warmtepompen gaan stuk doordat de compressor of verdamper invriest. Ook is het mogelijk dat door onbalans heet aanvoerwater van de warmtepomp direct de retour van de warmtepomp in gaat. Nu de garantietermijn van de warmtepompen voor de eerste bewoners verstreken is, moeten ze zelf de reparatiekosten betalen."
"De bronwateraansluiting leverde te weinig water voor de warmtepomp."
"In het hele project ontbreken warmtebuffers zodat de warmtepompen gaan pendelen. Draaitijden komen meestal niet boven de vijf minuten. Dit pendelen is funest voor het rendement en uiteindelijk ook voor de compressor. Een adviseur, van Duitse komaf verbaasde zich over de installaties in Zutphen en vertelde dat warmtepompen in zijn thuisland op een groot buffervat zijn aangesloten zodat ze urenlang met goedkope nachtstroom kunnen draaien."
"Een warmtepomp is niet geschikt om watertemperaturen boven de 45 °C mee te maken, dus warmtapwater moet je er niet mee willen maken. Ze
zijn dan inefficiënt. Ook is het niet mogelijk om met meerdere personen achter elkaar onder de douche te gaan, laat staan een bad te nemen. Die nadelen zijn allemaal niet verteld!"
"Bovenmatig installatiegeluid: de geluidslast is ruim boven de 30dB. In de zomer wordt bij een aantal bewoners daarom gekozen voor rust in plaats van koeling door de stekker van de distributiepomp van het afgiftecircuit eruit te trekken. Doordat er in die woningen geen gebruik wordt gemaakt van passieve koeling betekent dit dat er ook geen warmte in de bodem wordt teruggebracht."
"Soms moet (elektrisch) worden bijgestookt om een comfortabele ruimtetemperatuur van 20 graden te krijgen. Een andere klacht van de bewoners is dat de temperatuur
op de bovenverdieping en de benedenverdieping niet apart regelbaar is. Als het beneden warm genoeg is, slaat de warmtepomp af terwijl het boven nog koud is."
Vergelijkbaar zijn de problemen bij de Rijksuniversiteit Groningen (RUG)
met een miljoenenstrop door problemen met de klimaatbeheersing in het verblijf voor
proefdieren (bron Nu, 28 okt
2011):
"De temperatuur en luchtvochtigheid kunnen niet goed worden geregeld, waardoor experimenten niet altijd goed worden uitgevoerd.
Een nieuw pand van de universiteit dat begin dit jaar in gebruik is genomen wordt verwarmd door
warmtekoudeopslag. Dat systeem kan de temperatuur niet altijd constant houden. "Als het morgen een stuk kouder is dan vandaag duurt het even voordat de temperatuur weer op peil is", legt een woordvoerder uit. De temperatuurschommelingen hebben gevolgen voor de experimenten.
De kosten om het systeem aan te passen lopen op tot vier miljoen euro. Wie verantwoordelijk is voor de strop is nog onduidelijk."
