Welke soorten warmtepompen bestaan er?
In dit artikel las je reeds de ins en outs over de werkingen het rendement van een warmtepomp, welk afgiftesysteem er het best past en wanneer je het best een warmtepomp laat plaatsen, of waar je beter kiest voor een hybride opstelling. Hoewel warmtepompen volgens eenzelfde principe werken, zijn er verschillende soorten, op basis van waar ze de energie halen. We overlopen de systemen waaruit je tegenwoordig kan kiezen.
Lucht-water warmtepomp
Principe
Lucht-water warmtepompen zetten de buitenlucht op een energiezuinige manier om in warm water voor centrale verwarming. Een buitenunit onttrekt warmte-energie uit de buitenlucht om water op te warmen tot ongeveer 50 °C en dan binnen over te brengen naar de aangesloten verwarmingselementen of waterleidingen.
De werking maakt het ideaal voor vloer- en wandverwarming, doordat het water in de warmtepomp tot op een relatief lage temperatuur wordt verwarmd, net zoals vloerverwarming het water op eenzelfde lage temperatuur verdeelt. De buitenunit wordt op een beschutte plek geplaatst of kan aan een gevel worden gemonteerd. De binnenunit (indien van toepassing) staat idealiter in de technische ruimte.
Lucht-water warmtepompen worden ook toegepast voor sanitair warm water en voor de verwarming van zwembadwater, gezien deze moeiteloos op waterleidingen kunnen worden aangesloten.
Voordelen
Dit type warmtepomp is zowel voor renovaties als voor nieuwbouwprojecten geschikt. Voor de installatie van een lucht/water warmtepomp zijn er geen graaf- of boorwerken nodig, de warmte wordt gehaald uit de buitenlucht. De installatie ervan is dus vrij eenvoudig en een stuk goedkoper dan geothermische warmtepompen. Deze kan immers gemakkelijk aangesloten worden op bestaande verwarmingstoestellen zonder afbraakwerken. Voor de installatie van een lucht-water warmtepomp is bovendien geen meldingsplicht of vergunning nodig.
Er bestaan ook lucht-water warmtepompen die ook kunnen koelen tijdens warmere periodes, echter niet passief (zoals bij geothermische warmtepompen wel het geval is).
Nadelen
Lucht is een eenvoudige, snelle en goedkope energiebron, maar tegelijk ook minder efficiënt dan energiebronnen zoals grondwater of de bodem. Onze warmtebehoefte is ook net het grootst is wanneer de temperatuur van de energiebron het laagst is. Tijdens de wintermaanden kan lucht immers vrij koud worden en moet er (al dan niet elektrisch) worden bijverwarmd met een condensatieketel.
Lucht-lucht warmtepomp
Principe
Net als een lucht-water warmtepomp bestaat een lucht-lucht warmtepomp meestal uit een binnen- en buitenunit. Buiten wordt lucht aangezogen met een ventilator. Die lucht wordt op temperatuur gebracht met het koelmiddel dat door de compressor wordt samengedrukt en opgewarmd. De binnenunit zuigt vervolgens de warme lucht aan en blaast die in de woning. Deze werking kan je ook omkeren om een ruimte te koelen.
Lucht-luchtwarmtepompen zijn het interessantst voor woningen waar er geen lagetemperatuursverwarming mogelijk is, en waar er geen cv-ketel (en dus geen cv-water) of enkel elektrische verwarming aanwezig is. Je kan op die manier meerdere binnenunits koppelen aan één buitenunit en zo in elke ruimte de temperatuur apart regelen.
Bij dit systeem wordt de buitenunit op de grond geplaatst, aan een gevel gemonteerd of op een plat dak gemonteerd.
Voordelen
Het grote voordeel van lucht/luchtwarmtepompen is de prijs ten opzichte van andere warmtepompen. Daarnaast zijn deze, net als lucht-waterwarmtepompen, gemakkelijk te installeren zonder grote afbraak-, boor-, of graafwerken. Je hebt hierbij ook geen vergunning nodig, noch is er een meldingsplicht van toepassing. Lucht-lucht warmtepompen kunnen eveneens in zowel nieuwbouw als renovatie worden toegepast. Lucht-luchtsystemen kunnen ook als koelsysteem worden gebruikt, wat het een goede manier maakt om snel en gemakkelijk de temperatuur in een ruimte te regelen.
Nadelen
Hier stelt zich net hetzelfde probleem als bij lucht-waterwarmtepompen: namelijk dat tijdens koude periodes, dit type warmtepomp niet even rendabel zal zijn, waardoor je zal moeten denken aan extra bijverwarming. Doordat er geen cv-water aan te pas komt, is een lucht/luchtwarmtepomp niet te verenigen met radiatoren of vloerverwarming.
Geothermische warmtepomp
Principe
Bij een geothermische of een grond-water warmtepomp wordt de warmte uit de bodem onttrokken. Er wordt een horizontaal of verticaal buizennetwerk aangebracht onder de grond. De warmtegeleidende vloeistof dat zich in die buizen bevindt wordt opgewarmd door de geothermische warmte.
De compressor, verdamper en condensor in de pomp brengen het water op een hogere temperatuur. Een warmtewisselaar zal de warmte afgeven aan het verwarmingssysteem in huis.
Ook als koeling
Een geothermische warmtepomp kan ook gebruikt worden als koelsysteem volgens het principe van passieve koeling: energie (die tijdens de winter wordt afgegeven aan de verwarming) kan in de zomer in de grond worden gestockeerd om het volgende stookseizoen te hergebruiken, zonder dat de warmtepomp daar extra werk bij levert. Daardoor zal het rendement van het systeem ook hoog oplopen. Dit systeem kan worden toegepast bij zowel nieuwbouw- als renovatieprojecten.
Horizontale captatie
Bij horizontale plaatsing worden de buizen 1,20 m diep onder de grond gelegd. Vanaf daar is de grond warm genoeg en zal er geen vorst optreden rond de buizen. Het buizennetwerk zal ongeveer twee keer de oppervlakte van de woning bedragen.
Is het netwerk te klein, dan bestaat de kans dat de vloeistof in de buizen toch bevriest. Als er daardoor dan meer antivriesmiddel in moet, zal de vloeistof moeilijker kunnen gepompt worden, wat weer meer energie van de pomp zal vergen, en het rendement niet ten goede zal komen.
Verticale captatie
Als er te weinig beschikbare oppervlakte is om horizontale buizen te plaatsen, dan wordt er voor verticale captatie van de geothermische warmte gekozen. Daarvoor worden putboringen gemaakt tot 100 à 150 m diep. Daarin worden dan de slangen geplaatst die in contact staan met de verdamper.
HORIZONTAAL VS VERTICAAL
Het grote voordeel van het verticale systeem tegenover het horizontale, is dat de warmte die uit de grond onttrokken wordt – door de diepte – veel stabieler is, en het jaarrendement dus hoger zal zijn. Bij het verticale systeem moet er echter veel dieper worden geboord, wat dan weer voor een hoger prijskaartje zal zorgen. Bij een verticaal systeem moet je ook eerst een bodemonderzoek laten doen.
Water-water warmtepomp
Principe
Water/watersystemen onttrekken warmte-energie uit (grond)water om ander water op te warmen. Daardoor kan je warmte recupereren of grondwater onttrekken via waterkringen in grondlagen, boringen of oppervlaktewateren. Met dit systeem wordt dus overgegaan van water naar warmtedragend medium (de warmtepomp) en dan terug naar water. Ook water-watersystemen kunnen als koeling gebruikt worden tijdens de zomermaanden.
Open systeem
Wordt er met een open systeem gewerkt, dan wordt er water uit een nabijgelegen vijver of rivier gepompt, door het warmtepompsysteem gevoerd en terug afgevoerd in de vijver of rivier – uiteraard met een goed filtersysteem.
Gesloten systeem
In een gesloten systeem worden twee putten bij de woning geboord op een diepte tussen de 25 en de150 m: een pompput en een lozingsput. Om kalk en oxidatie te vermijden mag het water niet in contact komen met buitenlicht en moeten deze putten dus goed afgedicht zijn.
Voordelen
Van alle warmtepompen behaalt dit systeem het hoogste rendement dankzij de constante temperatuur van het grondwater op de diepte van waaruit ze wordt gepompt. Of het nu warm of koud is buiten, maakt hier dus niet uit. Water-watersystemen kunnen in de zomer ook dienst doen als koelsystemen, aangezien de temperatuur van het grondwater dan lager ligt dan de gemiddelde binnentemperatuur.
Nadelen
Dit systeem draagt het hoogste prijskaartje van alle warmtepompsystemen doordat er diepe boringen uitgevoerd moeten worden. Daarom is deze ook niet interessant voor particuliere woning. Bovendien heb je ook een vergunning nodig om grondwater te mogen oppompen.
