Stap 7 - Warmtepomp
Uw woning efficiënt verwarmen
Rekenprogramma
Het rekenprogramma rekent met verschillende typen warmtepompen. Het benodigd vermogen wordt berekend op basis van de warmtevraag. Op basis van het gekozen type warmtepomp en het berekende vermogen wordt een indicatie van de systeemkosten berekend. Desgewenst kunt u ook zelf de systeemkosten aangeven. Het programma berekent dan op basis van de berekende energiebesparing de terugverdientijd.
Zie voorbeeld Hoekwoning stap 7 - Warmtepomp.
Wanneer is mijn woning all-electric ready
Uw woning is geschikt voor een all-electric warmtepomp als het isolatieniveau van uw woning minimaal label C of B heeft of als blijkt dat u uw woning ook op koude dagen voldoende warm krijgt met een cv-ketel die is ingesteld op 55 C . U kunt dit nagaan door gedurende het stookseizoen uw cv-ketel op 55 C in te stellen. Eventueel kunt u ook een hybride warmtepomp overwegen, waarbij de cv-ketel op koude dagen bijspringt.
Warmtepomp componenten
Het warmtepompsysteem bestaat uit de volgende componenten:
- Warmtepomp
- Regeling
- Warmwater-boiler
- Buffervat
De verschillende typen warmtepompen zijn hieronder beschreven. Een warmwaterboiler is nodig omdat de warmtepomp onvoldoende capaciteit heeft om direct warmwater te leveren, zoals bij de cv-ketel. Een buffervat is vaak nodig in het geval het warmteafgiftesysteem onvoldoende inhoud heeft om de warmtepomp stabiel te laten draaien.
Type warmtepompen
Er zijn in hoofdzaak drie typen warmtepompen met een aantal uitvoeringen:
- Water/water-bodemwarmtepomp
- Lucht/water-warmtepomp
- Monoblock
- Split-unit
- Hybride warmtepomp
- Ventilatiewarmtepomp
- Lucht/lucht-warmtepomp
De all-electric monoblock warmtepomp met propaan (R290) als koudemiddel wordt steeds meer toegepast voor de all-electric woning.
Bodemwarmtepomp
De bodemwarmtepomp is een water/water-warmtepomp. D.w.z. de bodemwarmtepomp haalt aan de bronzijde zijn warmte uit de bodem via een bodemlus met water daarin. Het water in de bodemlus geeft de warmte af aan de verdamper van de warmtepomp, die via de compressor deze warmte op een hoger temperatuurniveau brengt en vervolgens via de condensor afgeeft aan het water in het verwarmingssysteem, zoals bijvoorbeeld vloerverwarming.
De verticale bodemlus wordt met een boormachine diep in de grond aangebracht, meestal tot een diepte van 70 tot 150 m diepte. Het water dat door de gesloten bodemlus stroomt wordt door de omliggende grond in de winter verwarmd en in de zomer gekoeld tot ongeveer 8 tot 12 C.
Bij een combi-warmtepomp is de boiler samen met de warmtepomp en de regeling geïntegreerd in de binnenunit.
Het nadeel is dat voor de installatie met de nodige overlast een of meerdere boorgaten in de tuin of de eigen oprit moeten worden geboord. Een bodemwarmtepomp is vanwege de boring in aanschaf duurder maar gaat langer mee.
Het voordeel is dat u na installatie buiten er niets meer van ziet of hoort. De temperatuur diep in de bodem is het gehele jaar vrijwel constant, ongeveer 8 - 12 C, ook als het buiten vriest dat het kraakt. De warmtepomp is daardoor over het gehele stookseizoen iets efficiënter dan een luchtwarmtepomp. Een ander voordeel is dat u uw woning passief kunt koelen met vloerverwarming of met speciale lage temperatuur convectoren. De stroomkosten voor passief koelen zijn ca. 10 % van de stroomkosten voor actief koelen met bijvoorbeeld een airco of luchtwarmtepomp. Via een warmtewisselaar wordt de koude van het water in de bodemlus overgedragen aan het relatief warme water van de vloerverwarming, zonder dat warmtepomp c.q. de compressor hoeft aan te slaan.
Een bodem-energiesysteem is vooral geschikt voor vrijstaande en 2-kap woningen. Voor tussenwoningen kan een collectief bodemenergiesysteem worden toegepast.
Luchtwarmtepomp
Er zijn in hoofdzaak drie typen lucht/water-warmtepompen: een monoblock lucht/water-warmtepomp, een split lucht/water-warmtepomp en een lucht/water-ventilatiewarmtepomp. Met alle drie type luchtwarmtepompen kan in beginsel actief gekoeld worden. Actief betekent dat de warmtepomp c.q. compressor net als bij een koelkast bij koelvraag aanslaat.
De buitenunit bestaat uit de lucht/water-warmtepomp en de binnenunit uit de boiler en regeling, eventueel met een (geïntegreerd) buffervat.
Type lucht/water-warmtepomp uitvoeringen
Monoblock lucht/water-warmtepomp
Voordeel van de monoblock lucht/water-warmtepomp is dat er geen leidingen met het koudemiddel de woning in gaan maar alleen een geïsoleerde aanvoer- en retour-waterleiding. Voor installatie is bij een monoblock lucht/water-warmtepomp geen monteur met een F-gassen certificaat nodig.
Een ander voordeel is dat de monoblock lucht/water-warmtepomp binnen geen geluid maakt omdat de warmtepomp in de buitenunit zit. Het geluid van de buitenunit wordt voor een groot deel bepaald door de ventilatoren, waarmee de warmtepomp de warmte uit de lucht haalt. Met de strenge geluidsnormen is het geluidsniveau van luchtwarmtepompen de laatste jaren aanzienlijk teruggebracht. De meeste luchtwarmtepomp kennen een nachtstand, waarbij het vermogen en het geluid wordt teruggebracht.
Deze monoblock uitvoering wordt voor de all-electric woning steeds meer toegepast. De nieuwe generatie monoblock met propaan (R290) als koudemiddel kan warmwater leveren tot wel 70 C. De bestaande radiatoren hoeven dan bij een redelijk tot goed geïsoleerde niet meteen vervangen te worden door vloerverwarming of zeer lage temperatuur (ZLT) convector-radiatoren, Zie ook stap 8 - lage temperatuur verwarming.
Split lucht/water-warmtepomp
De split luchtwarmtepomp is afgeleid van de airco. Op dit moment is dit de meest verkochte warmtepomp voor bestaande woningen en is doorgaans goedkoper dan de monoblock luchtwarmtepomp, Er komen echter nu ook goedkope monoblock R290 warmtepompen op de markt, die ook voor de bestaande bouw steeds meer marktaandeel winnen.
Nadelen van de goedkope split luchtwarmtepompen zijn het hoge geluidsniveau, vaak niet duurzame koudemiddelen, een lagere warmteafgifte-temperatuur en de eis voor een F-gassen gecertificeerde monteur.
Hybride warmtepomp
De hybride warmtepomp is een kleine lucht/water-warmtepomp, die met een cv-ketel op gas wordt gecombineerd. Het warm tapwater wordt door de cv-ketel geleverd. Een warmwater-boiler is daarom niet nodig. Op koude dagen onder nul graden C levert de cv-ketel ook warmte aan de verwarming. De hybride warmtepomp kan daarom een kleinere capaciteit hebben.
Het voordeel is dat de hybride luchtwarmtepomp geen boiler nodig heeft en werkt met het bestaande hoge-temperatuur-verwarmingssysteem. Als de cv-ketel stuk gaat kan de cv-ketel daarom direct worden vervangen door een hybride warmtepomp met een nieuwe (geïntegreerde) cv-ketel.
Het nadeel is dat nog steeds gas wordt verbruikt en een gasaansluiting nodig is. Het is dus een tussenoplossing. De kleinere luchtwarmtepomp zal in de toekomst vervangen moeten worden door een all-electric warmtepomp met meer capaciteit.
Hybride warmtepomp worden vaak aangeboden in de goedkopere split-unit uitvoering.
Bij een goede planning van uw energiebesparende maatregelen kunt u daarom beter eerst uw woning en verwarmingssysteem geschikt maken voor een all-electric lucht/water-luchtwarmtepomp of water/water-bodemwarmtepomp met voldoende capaciteit.
U kunt eventueel ook een hybride lucht/water-warmtepomp in monoblock uitvoering met een hogere capaciteit laten plaatsen en later als u uw woning verder geïsoleerd heeft, de cv-ketel weg laten halen.
Als u echter een woning met een label A/B isolatieniveau heeft, kunt u beter gelijk overstappen naar een bodemwarmtepomp of luchtwarmtepomp. U kunt dan de gasaansluiting opzeggen, als u ook elektrisch kookt.
Ventilatiewarmtepomp
Een ventilatiewarmtepomp wordt vaak als een hybride warmtepomp aangeboden, waarbij de cv-ketel op koude dagen bijspringt.
Een ventilatiewarmtepomp haalt de warmte uit de ventilatielucht en eventueel van buiten via een aparte lucht aan/afvoer.
Het voordeel is dat geen buitenunit nodig is, Voor goed geïsoleerde kleine woningen kan dit een interessante oplossing zijn.
Lucht/lucht-warmtepomp
De split air lucht/lucht-warmtepomp is in wezen een airco die ook kan verwarmen. De warmte of koude wordt uit de buitenlucht gehaald en met aparte binnenunits overgedragen aan de lucht in de woning. De lucht/lucht warmtepomp kan dus niet gecombineerd worden met de bestaande vloerverwarming of radiatoren.
Nadeel van dit systeem is dat de verwarmde lucht naar boven stijgt en daar blijft hangen. De ruimte wordt daarmee minder efficiënt verwarmd. Beneden aan de grond is het dan nog relatief koud. In de praktijk zal men dan geneigd zijn de thermostaat hoger te zetten, waardoor de energiebesparing in de praktijk tegenvalt. Ook het geluid en de tocht geven minder comfort dan de lucht-water warmtepompen en bodemwarmtepomp.
Als hoofverwarming is deze lucht/lucht-warmtepomp daarom niet geschikt. In het rekenprogramma is dit type warmtepomp daarom niet meegenomen.