Bamboebeertje
Deze afbeelding van een thermostaatknop verbeeld de titel van dit blog dat gaat over de warmtepomp

Warmtepomp

De titel van deze blog verraadt eigenlijk al meteen dat het deze keer niet gaat over een ingrijpende levensgebeurtenis. Maar toch. Bij de aanschaf van een warmtepomp ga je niet over één nacht ijs. Het is een behoorlijke investering en dus wil je wel de juiste keuzes maken.

Omdat mijn vrouw en ik ons steentje willen bijdragen aan het beperken van de opwarming van de aarde gaan we voor een warmtepomp. Een lucht-water warmtepomp om precies te zijn. In ons dagelijks leven kennen we allemaal wel de veelgebruikte toepassingen van warmtepompen. Het wordt onder andere gebruikt in koelkasten, vriezers, airco’s en wasdrogers. Maar hoe werkt een warmtepomp eigenlijk? Dat is een vrij technisch verhaal. Ik ga proberen om het op een eenvoudige manier uit te leggen.

Verdampen en condenseren

Een warmtepomp werkt volgens het natuurkundige principe van verdampen en condenseren. Een voorbeeld. Als je genoeg warmte aan een pan met water toevoegt, wordt het water uiteindelijk zo heet dat het bij 100 graden Celsius (het kookpunt) gaat koken. Bij het koken verandert vloeibaar water in het gas dat we waterdamp noemen. Dit proces noemen we verdampen. Met het toepassen van druk kunnen we het kookpunt beïnvloeden. Neem een hogedrukpan. Als je hierin water gaat koken, dan kookt het water pas bij 120 graden Celsius. Bij een normale luchtdruk kunnen watermoleculen pas bij 100 graden Celsius ontsnappen aan hun vloeibare vorm. De druk in een hogedrukpan remt de bewegingsvrijheid van watermoleculen. Er is meer warmte nodig om de watermoleculen te doen ontsnappen aan hun vloeibare vorm.

Wet behoud van energie

Volgens de wet van behoud van energie gaat de warmte die we toevoegen aan water om het te laten verdampen niet verloren. Die energie is bij het verdampen van water in de vorm van warmte opgeslagen in de waterdamp. Als vervolgens de waterdamp tegen een koud oppervlakte aankomt gaat het condenseren. De waterdamp wordt weer vloeibaar. Dit condensatieproces kunnen we ook bereiken door de druk te verhogen. Immers, hoe hoger de druk hoe kleiner de ruimte wordt voor de watermoleculen om vrij te bewegen. Ze worden als het ware terug gedwongen in hun vloeibare vorm. Een belangrijk kenmerk van het condensatieproces is dat waterdamp de eerder opgenomen warmte weer loslaat.

Koudemiddel als medium

Een warmtepomp werkt weliswaar niet met water, maar met een zogenaamd koudemiddel. Zo’n koudemiddel heeft een heel laag kookpunt. Bij een lucht-water warmtepomp zorgt een beetje warmte in de buitenlucht al voor het verdampen van het koudemiddel. Met andere woorden, er wordt met de buitenlucht warmte aan het koudemiddel toegevoegd, waardoor het van een vloeistof overgaat in een gas. Door nu vervolgens het gasvormige koudemiddel middels een compressor onder hoge druk te brengen, stijgt enerzijds de temperatuur (het kookpunt) van dit gas. Anderzijds dwingt de druk het gas weer terug in zijn vloeibare vorm. Bij dit condensatieproces komt de warmte die enerzijds via de buitenlucht en anderzijds via het verhogen van de druk in het gasvormige koudemiddel was opgeslagen vrij. 

Warmteoverdracht in warmtewisselaar

Met de warmte die bij het condensatieproces vrijkomt wordt straks het water dat in ons centrale verwarmingssysteem circuleert verwarmt. De warmteoverdracht gebeurt in  een zogenaamde warmtewisselaar. De druk waarmee het koudemiddel in de warmtepomp circuleert wordt gereguleerd middels een expansieventiel. Vóór het expansieventiel is de druk hoog, na het expansieventiel is de druk laag. Dus nadat het koudemiddel volledig is gecondenseerd tot vloeistof, wordt het door het expansieventiel weer in druk verlaagd en begint het proces opnieuw.

“Zet ‘m op 50!”

Om te bepalen of onze woning geschikt is voor een warmtepomp hebben we de afgelopen maanden een test uitgevoerd. Die test kwam er simpelweg op neer dat ik de aanvoertemperatuur van onze gasgestookte combi-ketel naar 50 graden heb verlaagd. Op deze manier boots je een situatie van verwarming met een warmtepomp na. Immers, om met een warmtepomp een optimaal rendement te halen is het zaak dat je woning afdoende geïsoleerd is voor lage-temperatuur verwarming.

Test geslaagd!

De meest gunstige werkomstandigheden voor een warmtepomp zijn een optimaal geïsoleerde woning met een warmte afgiftesysteem voor lage-temperatuur verwarming. Zo’n warmte afgiftesysteem bestaat dan meestal grotendeels uit wand- of vloerverwarming. Omdat we bij voorbaat wisten dat er bij ons geen sprake is van ideale omstandigheden voor een warmtepomp, was deze test voor ons een goed startpunt. Ondanks de behoorlijke vrieskou in februari zijn we zonder noemenswaardig comfortverlies door deze test gekomen. Ik heb de thermostaat van de vloerverwarming een paar graden hoger gezet toen het zo koud was, maar verder hield de cv-ketel onze woning met de aanvoertemperatuur op 50 graden comfortabel warm.

Optimale isolatie

Ons huis is weliswaar geïsoleerd, maar het is nog niet optimaal. Onlangs heb ik warmtefoto’s laten maken en dan zie je dat onze voorgevel, waar we spouwmuurisolatie hebben laten toepassen, het best geïsoleerd is. Dit voorjaar wordt echter de zwaar verouderde dubbele beglazing in de keuken en in een deel van de woonkamer vervangen door HR++ glas. Verder hebben we gedeeltelijk vloerverwarming in onze woning, maar in de keuken hangen bovendien nog twee radiatoren. In de woonkamer hebben we helaas helemaal geen vloerverwarming. Daar heb ik warmteafgifte van de radiatoren geoptimaliseerd door radiatorventilatoren en radiatorfolie. En dat werkt ook prima.

Hybride in plaats van Full Electric

Omdat de werkomstandigheden voor een warmtepomp toereikend maar nog niet optimaal zijn kiezen we voor een hybride warmtepomp. Onze gasgestookte combiketel wordt dit jaar twaalf. Afgelopen zomer heeft de ketel een grote beurt gehad en onlangs is er een nieuwe ventilator in gekomen. In theorie zou onze huidige ketel in de hybride opstelling opgenomen kunnen worden. Dat heeft in principe mijn voorkeur en lijkt me het meest duurzaam. Zolang onze cv-ketel nog meegaat hebben wij de tijd om de isolatiewaarde van de woning nog verder te optimaliseren. Over een aantal jaren kunnen we dan wellicht helemaal van het gas af.

ISDE-subsidie

Verder zullen we vanuit het oogpunt van duurzaamheid natuurlijk kritisch kijken naar het gebruikte koudemiddel. Er zijn tegenwoordig namelijk ook warmtepompen met natuurlijke koudemiddelen verkrijgbaar. Maar onze installateur kennende zal hij daar ongetwijfeld rekening mee houden. Hij is dit weekend langs geweest om de situatie op te nemen. Op basis daarvan krijgen we een voorstel. Doordat we dit jaar zowel voor isolerende beglazing als voor een warmtepomp gaan komen we door de gecombineerde aanschaf voor beide aankopen in aanmerking voor ISDE-subsidie.

Idealisme en terugverdientijd

Die subsidie is natuurlijk mooi meegenomen. Maar zonder subsidie hadden we het ook gedaan, want uiteindelijk verdient de investering zichzelf toch terug. En zelfs als dat niet geval is dan geeft ons idealisme de doorslag. We willen aan onze kinderen, kleinkinderen en alle generaties die volgen een leefbare planeet doorgeven en daar hebben we graag wat voor over.

Nog niet uitgelezen? Check dan eens één van mijn andere blogs. Bijvoorbeeld mijn blog over de aankomende Verkiezingen.

Abonneer je op mijn blogs:
Follow by Email
Facebook
Twitter
Pinterest
Instagram

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.