Het potentieel van hogetemperatuurwarmtepompen

De vraag naar warmtepompen is de hoogte ingeschoten door de forse prijsstijgingen van gas en stookolie. Vaak denken eindklanten ten onrechte dat hun bestaande verwarmingsketel zomaar vervangen kan worden door een warmtepomp, zonder dat er aan extra isolatie of een ander afgiftesysteem gedacht moet worden. Kan een hogetemperatuurwarmtepomp in die situaties een oplossing bieden?

Wat is een hogetemperatuurwarmtepomp?

Een warmtepomp op hoge temperatuur is een warmtepomp die gebruikmaakt van energie uit de buitenlucht of de aardbodem om warm water op een hoge temperatuur te produceren.

Werking

De warmtepomp op hoge temperatuur moet in staat zijn om bij lage buitentemperaturen een hoge condensatietemperatuur (65 à 70 °C) te halen. Dat is niet evident. Sommige fabrikanten gebruiken voor hun hogetemperatuurwarmtepomp een type koudemiddel dat beter presteert op hogere temperaturen. Anderen gebruiken een systeem met dubbele compressoren, waarbij het water in twee stappen wordt opgewarmd tot de hoge afgiftetemperatuur.

Weloverwogen keuze

Op die manier kan het water worden verwarmd tot temperaturen boven de 65 °C. Dat heeft enkele voordelen, maar zeker ook de nodige nadelen. De keuze voor een hogetemperatuurwarmtepomp moet dus weloverwogen zijn. Net zoals bij warmtepompen die op lage temperatuur werken zijn geothermische exemplaren minder populair. Een hogetemperatuurwarmtepomp heeft in principe enkel nut in een renovatieproject, waar de tuin vaak al aangelegd is en er dus geen (financiële) ruimte meer is voor grondboringen.

Het algemeen rendement van een geothermische warmtepomp in een renovatieproject zal bovendien lager liggen dan in een nieuwbouw, waardoor de meerkost voor boringen moeilijk te verantwoorden valt. Bovendien wordt geothermie vaak gekozen omwille van de 'natural cooling'. In een renovatiecontext vervalt dat argument. 

Waar toepassen?

Algemeen geldt: hoe hoger de watertemperatuur, hoe lager het rendement. Dat is ook bij een hogetemperatuuwarmtepomp niet anders. De eerste stap moet dan ook altijd het verminderen van de warmtevraag zijn. Een hogetemperatuurwarmtepomp installeren in een nieuwbouwwoning is daarom onzinnig. Als er voor lagetemperatuurverwarming gekozen kan worden van bij het begin, dan moet dat ook gebeuren. Het potentieel ligt dan ook meer bij renovatieprojecten. Toch geldt ook hier dat eerst de gebouwschil deftig moeten worden aangepakt. Net als een klassieke warmtepomp kan er in theorie ook worden gekoeld met een hogetemperatuurwarmtepomp, al komt dat niet zo vaak voor. De combinatie met sanitairwarmwaterproductie is bij de meeste fabrikanten redelijk standaard.

Combinatie met radiatoren

Een hogetemperatuurwarmtepomp kan bijvoorbeeld soelaas bieden in een woning die grondig is geïsoleerd, maar waar de eindklant zijn radiatoren wil behouden. De vloer uitbreken om vloerverwarming aan te leggen is immers niet altijd de meest aantrekkelijke optie.

In de praktijk zijn de radiatoren in zulke woningen vaak groter gedimensioneerd dan het eigenlijke warmteverlies. Door het werkelijke warmteverlies te herberekenen met de huidige isolatiegraad kan de installateur het waterregime per radiator bepalen en zo heel vaak de warmtepomp op een vertrektemperatuur van 55 °C laten werken.

Zo is het rendement beter en is er meer keuzemogelijkheid qua warmtepompen. Het is wel belangrijk om de juiste leidingdiameter te gebruiken, zodat er voldoende debiet kan circuleren.

Ook huizen die vloerverwarming op het gelijkvloers combineren met klassieke radiatoren op de slaapkamers kunnen gebruikmaken van een hogetemperatuurwarmtepomp. In dat geval kan de warmtepomp het merendeel van de tijd op lage temperatuur werken, maar is ze toch in staat om een hoge afgiftetemperatuur te leveren wanneer die gevraagd wordt in de ruimtes met radiatoren.

Een hogetemperatuurwarmtepomp kan in principe dus ook worden gebruikt met een afgiftesysteem op lage temperatuur, maar dat heeft uiteraard weinig zin. Toch is het belangrijk om de watertemperatuur altijd te optimaliseren naar beneden toe, zodat het rendement gemaximaliseerd wordt.

Een hogetemperatuurwarmtepomp die op een even lage temperatuur werkt als een klassieke warmtepomp is tegenwoordig (bijna of helemaal) zo efficiënt als die klassieke warmtepomp. Vanaf een watertemperatuur van 45 °C wordt een hogetemperatuurwarmtepomp interessanter.

Combinatie met PV-panelen

Net zoals bij een klassieke warmtepomp is de combinatie met pv-panelen een goed idee. Om de zelfconsumptie te maximaliseren kan die combinatie ook nog worden uitgebreid met een buffervat. Zo kunnen energie-overschotten worden opgeslagen als warm water om later te gebruiken.

Afhankelijk van energieprijzen

Of de keuze voor een hogetemperatuurwarmtepomp gerechtvaardigd is, hangt af van heel wat factoren. Is er een relatief recente hoogrendementsketel die op een fossiele brandstof werkt en nog steeds z’n ding doet, dan is het vaak enkel interessant om die te vervangen door een hogetemperatuurwarmtepomp als je voldoende pv-panelen kan plaatsen. Al moeten we daarbij wel vermelden dat dat nog in positieve zin kan veranderen naarmate de prijzen voor aardgas en stookolie evolueren.

Daarnaast moet er ook worden gekeken naar de benodigde vermogens. Vanaf 15 kW is een hybridewarmtepomp vaak interessanter. Bovendien heeft zo’n warmtepomp het voordeel dat de eigenaar op eender welke prijsschommeling een antwoord kan bieden.

Nadelen

Een warmtepomp op hoge temperatuur bevat iets uitgebreidere technologie dan een klassieke warmtepomp. Die ontwikkelingen brengen bepaalde kosten met zich mee, en die worden dan ook vertaald in de aankoopprijs van zo’n hogetemperatuurwarmtepomp. Bovendien worden er minder van geproduceerd, waardoor opnieuw het schaalvoordeel een rol speelt.

Hogetemperatuurwarmtepompen hebben meestal ook grotere units, omdat ze meer capaciteit moeten hebben. Een grotere warmtepomp kost meer dan een kleinere, onder meer door de kost van de compressor, de grotere warmtewisselaar en grotere omkasting.

Installatie en onderhoud

Installatie

De installatie van een hogetemperatuurwarmtepomp verschilt eigenlijk niet van die van een klassieke warmtepomp. De situatie moet uiteraard eerst ingeschat worden door de installateur. Is het wel opportuun om een hogetemperatuurwarmtepomp te installeren? Moet er nog een mazouttank verwijderd worden?

Voor warmtepompen die propaan gebruiken als koelmiddel (R290) zijn er ook installatievoorwaarden voor de opstelling van de buitenunit. Die moet op een veilige locatie staan, volgens de montagerichtlijnen van de fabrikant.

Bij de vervanging van een bestaande verwarmingsinstallatie (wat bijna altijd het geval zal zijn) kan de hogetemperatuurwarmtepomp aangesloten worden op hetzelfde buizennet. Bij twijfel, of indien er geen berekening kan worden gemaakt van het afgiftesysteem, kan er een evenwichtsfles worden geplaatst tussen de warmtepomp en de bestaande installatie. Daarbij komt ook nog een circulatiepomp tussen het ‘evenwichtflesgedeelte’ en de installatie.

Bij de inregeling van de installatie is het wel belangrijk om rekening te houden met de delta T. Die is ook bij hogetemperatuurwarmtepompen eerder klein, doorgaans 5 tot 8 °C. Bij hergebruik van bestaande radiatoren is de delta T in het afgiftesysteem groter, namelijk 20 à 25 °C. Het primaire debiet (naar de warmtepomp) zal dus aanzienlijk groter zijn dan het secundaire debiet (naar het afgiftesysteem). 

Onderhoud

Aan een warmtepomp is sowieso weinig onderhoud: er is immers geen schoorsteen en verbrandingskamer. Dat is bij een hogetemperatuurwarmtepomp niet anders. Preventief onderhoud zorgt ervoor dat problemen en kosten vermeden kunnen worden. Daardoor kan een warmtepomp uiteindelijk langer meegaan dan een condensatieketel op gas of stookolie.

Met dank aan: Daikin, Itho Daalderop, Stiebel Eltron en Viessmann