Welke warmtebronnen voor de warmtepomp zijn er?
Een warmtepomp gebruikt de omgeving als duurzame warmtebron. De bron is het systeem waaraan de gewenste energie wordt onttrokken of afgegeven: warmte onttrekken in de winter en warmte afgeven in de zomer (koelen). Grondwater kan als bron dienen, maar ook bodem, oppervlaktewater of (ventilatie)lucht.
Op deze pagina leest u meer over:
Lucht als bron van warmtepomp
Bodem als warmtebron
PVT – De lucht én zon als bron
Lucht als bron
Eind jaren ’70 van de vorige eeuw verscheen de allereerste warmtepomp die buitenlucht als warmtebron gebruikte. Deze techniek was gebaseerd op airconditioning.
Een warmtepomp met de buitenlucht als bron bestaat uit een buitendeel (verdamper en compressor) die warmte opneemt uit de warmtebron buitenlucht en die via koudemiddel leidingen is verbonden met de binnendeel. Deze soort warmtepompen is omschakelbaar, zodat in de zomer hiermee actief gekoeld kan worden. Verdamper en condensor verwisselen dan van functie, zodat de buitendeel warmte afstaat aan de buitenlucht. Het buitendeel van deze warmtepomp kan op verschillende manieren geplaatst worden. Bijvoorbeeld tegen de gevel, of los in de tuin.
Een warmtepomp met buitenlucht kan ook aangesloten worden op het (bestaande) cv-systeem. Dan wordt de warmtepomp een lucht/water warmtepomp genoemd.
Er is ook een type warmtepomp dat ventilatielucht gebruikt als warmtebron. Een ventilatielucht warmtepomp haalt de energie uit de afgezogen ventilatielucht van een gebouw. Voordat de afgezogen ventilatielucht naar buiten gaat, onttrekt de warmtepomp de warmte uit deze lucht. Hiermee wordt vervolgens het huis verwarmd. Dit type warmtepomp is met name geschikt als een (nieuw) huis zeer goed geïsoleerd is.
Bodem als bron
Een warmtepomp kan ook bodem warmte of grondwater als bron gebruiken. Wanneer de warmtepomp gebruik maakt van de bodem als warmtebron, wordt de warmte uit de aarde via een geleider opgenomen. Hier wordt geen water onttrokken, maar er wordt door een gesloten systeem van lussen een glycol mengsel (prime) gepompt. Er wordt geen fysiek water onttrokken uit de bodem. Het mengsel onttrekt de warmte uit de bodem.
Bij grondwater als energiebron wordt grondwater omhoog gehaald en door een warmtewisselaar geleid. Hier wordt de warmte uit het grondwater opgenomen. Aan de andere kant van het systeem wordt het grondwater terug de bodem in gebracht. De warmtepomp benut de warmte voor de verwarming van het huis en warm water in keuken en badkamer. Grondwater systemen worden ook vaak Warmte en Koude Opslag (WKO) systemen genoemd.
Gesloten en open systemen
Bij bodembronnen kennen we gesloten en open systemen. Bij een open systeem wordt grondwater opgepompt om de energie aan te onttrekken en het daarna weer te infiltreren. Bij een gesloten bron wordt een warmtewisselaar in de grond gebracht. Het grondwater blijft waar het is, alleen de energie wordt eraan onttrokken. Voor open systemen is vaak een vergunning nodig om een thermische balans te garanderen.
Kleinere projecten met grondgebonden woningen maken meestal gebruik van een individuele gesloten bron. In complexen met appartementen worden vooral open systemen met een collectieve bron toegepast. In dat geval is er vaak een warmtebedrijf die de installatie (bron + ketelhuis + warmtenet) beheert en warmte aan de woningen levert tegen betaling van vastrecht en gebruikskosten.
PVT – de lucht én zon als bron
Ook PVT systemen kunnen gebruikt worden als warmtebron voor warmtepompen. PVT-panelen zijn een combinatie van:
- Zonnepanelen, al veel toegepast om zonnestroom op te wekken
- Thermische panelen, die, vaak in een iets andere vorm, ook al veel gebruikt worden voor zonneboilers voor warm tapwater
PVT panelen vormen een mooie bron voor de warmtepomp. Ze maken geen geluid ten opzichte van lucht/water warmtepomp en er is geen boring of grondverzet nodig zoals bij een bodem/water warmtepomp. Het thermische gedeelte wordt daarnaast vaak geïntegreerd als bevestigingsmateriaal voor de zonnepanelen en heeft daardoor een dubbele functie. Ook kan de opgewekte elektriciteit direct worden benut met de warmtepomp voor ruimteverwarming en/of warm tapwater.
Een PVT-systeem onttrekt de warmte uit de buitenlucht en is dus afhankelijk van de buitentemperatuur. Maar bij (geringe) instraling van de zon op het PVT paneel stijgt de temperatuur lokaal. Daardoor wordt ook op koude dagen met zoninstraling al snel een relatief hoge brontemperatuur behaald (>10 °C). Daarnaast zorgt het thermische gedeelte ervoor dat de zonnepanelen op echt zonnige dagen, in het voor/najaar en in de zomer, enigszins afgekoeld worden en dat is weer goed voor het rendement van de zonnepanelen.
De eerste resultaten bij woningen waar PVT-systemen als bron voor een warmtepomp zijn toegepast zijn veelbelovend. Het is nog een redelijk nieuwe toepassing, maar de ontwikkelingen zijn erg interessant.