Lucht-lucht warmtepomp blijkt goede verwarmingsoptie voor renovatie

Ook voordelige terugverdientijd in woningen met energielabel D

Omdat de bestaande radiatoren meestal behouden blijven na renovatie, wordt een lucht-water warmtepomp het vaakst naar voren geschoven als alternatief voor de bestaande gasketel. Maar dat blijkt niet altijd de beste keuze te zijn. Uit een simulatiestudie van de Universiteit Gent komt een lucht-lucht warmtepomp als de meest efficiënte technologie naar voren met de beste comfortscore. Tegelijk is de investeringskost lager en de terugverdientijd dus voordeliger. De technologie biedt nu al potentieel, zelfs bij een minder gunstige gas-elektriciteitsprijsverhouding. 

Warmtepompen bij renovatie

Voor een modaal gezin is de meerkost van de plaatsing van een warmtepomp niet klein. Het is vaak niet mogelijk om zomaar de oude gasketel te vervangen door een warmtepomp. Bij gebruik van hoge temperaturen in het afgiftesysteem daalt immers de energieprestatie van de warmtepomp. De oude radiatoren dienen dan ook vervangen te worden. Dit vereist aanpassingen of vervanging van nagenoeg de hele verwarmingsinstallatie.

Maar er is een alternatief; het installeren van een lucht-lucht warmtepomp. Hierbij wordt een buitentoestel geplaatst waarop verschillende binnen-units worden aangesloten. De kostprijs hiervan is een pak lager dan voor een water-lucht systeem. Men kan de oude radiatoren wegnemen of ze gewoon laten staan. Maar hoe zit het dan met de energieprestatie en het comfort? En kan dit dan voor ieder type woning of moet je toch eerst voldoende isoleren?

De Universiteit Gent, in samenwerking met Daikin België, onderzocht welk type warmtepomp het meest geschikt is na renovatie door middel van goed onderbouwde simulaties. De resultaten tonen aan dat de energieprestatie van lucht-lucht systemen beter is dan van lucht-water, zelfs in minder goed geïsoleerde woningen.

Een lucht-lucht warmtepomp komt uit de analyse als de meest efficiënte technologie met de beste comfortscore naar voren

Analysemethode

De Universiteit Gent zette een simulatie op van het energiegebruik van een rijwoning bij de vervanging van de oude gasketel door een nieuwe gascondensatieketel, een lucht-water en een lucht-lucht warmtepomp.

Dit werd gedaan voor twee gevallen: een woning met energielabel B en een woning met energielabel D. De simulaties werden uitgevoerd met tijdsstappen van 15 min gedurende één jaar, waarbij bij iedere tijdstap de energievraag van de toestellen werd berekend. In de studie wordt enkel gekeken naar de verwarmingsbehoefte en niet naar de nood voor sanitair warm water. Dit kan opgevangen worden door een ander toestel, een zonneboiler of een warmtepompboiler.

Voor alle scenario’s werd het vermogen van de toestellen, de aanvoertemperaturen (stooklijn) en de controlestrategie zo gekozen dat in 95% van de tijd het gewenste thermisch comfort wordt bereikt (zodat de gebruiker na renovatie of vervanging van het oude toestel geen kou hoeft te lijden).

Bij het gebruik van een gascondensatieketel of lucht-water warmtepomp wordt verondersteld dat de radiatoren behouden blijven of eventueel vervangen worden om voldoende vermogen te kunnen afgeven. In het scenario met een lucht-lucht warmtepomp wordt gebruik gemaakt van 5 binnen-units en een elektrische handdoekdroger in de badkamer.

Resultaten

In de analyse komt duidelijk naar voor dat in beide types woningen de gascondensatieketel het grootste energiegebruik (in kWh gas) heeft. Voor de woning met energielabel B ligt het gasverbruik op ongeveer de helft van de woning van energielabel D. De lucht-water warmtepomp vraagt maar een derde van het energiegebruik ten opzichte van de gasketel in beide gevallen.

In het geval van een beperkte renovatie tot label D is het elektriciteitsverbruik van een lucht-lucht warmtepomp meer dan 4.5 keer kleiner dan het gasverbruik van een condensatieketel en bijna 40 % kleiner dan bij een lucht-water warmtepomp.

Ook bij een grondige renovatie tot label B is het elektriciteitsverbruik bij een lucht-lucht warmtepomp het laagst, al is het verschil met een lucht-water warmtepomp kleiner door de verlaging van de toevoertemperatuur in het laatste geval (nog een bijkomende besparing van ongeveer 20 %-punten).

Met de huidige gas-elektriciteitsprijsverhouding van 4 zijn lucht-water warmtepompen dus niet rendabel, als je enkel naar je energiekost kijkt. Voor lucht-lucht warmtepompen kan je, met enige voorzichtigheid, stellen dat deze zelfs met die verhouding rendabel kunnen zijn.

Het is te verwachten dat door de installatie van meer hernieuwbare energie en een koolstoftaxatie deze verhouding zal dalen. Vanaf een gas-elektriciteitsprijsverhouding van ongeveer drie wordt een lucht-waterwarmtepomp dan financieel interessant. Als je naar terugverdientijd kijkt zal de lucht-lucht warmtepomp, door de lagere investeringskost en de grotere winst in operationele kost, zeker het meest voordelig zijn.

Besluit

Het grondig isoleren van woningen zal belangrijk blijven om de warmtevraag van gebouwen te verlagen. Anderzijds blijkt uit de studie dat een totaalrenovatie geen vereiste is voor de installatie van een warmtepomp. We kunnen vandaag al teren op de genomen isolatie inspanningen van de voorbije 20 jaar en de transitie naar fossielvrij verwarmen van woningen onmiddellijk inzetten door onze gasketels buiten dienst te stellen.

Vermits de bestaande radiatoren meestal behouden blijven na renovatie, wordt een lucht-water warmtepomp het vaakst naar voren geschoven als alternatief voor de bestaande gasketel. Maar dat blijkt waarschijnlijk niet de beste keuze te zijn. 

Een lucht-lucht warmtepomp komt uit de analyse als de meest efficiënte technologie met de beste comfortscore naar voren. Tegelijk zal de investeringskost lager zijn en is de terugverdientijd dus voordeliger. De technologie biedt nu al potentieel, zelfs met een minder gunstige gas-elektriciteitsprijsverhouding. Latere energetische ingrepen kunnen het elektriciteitsgebruik nog verder doen dalen. Daarbij kan met een lucht-lucht warmtepomp ook worden gekoeld. 

_{Over de auteurs:} 

_{A. Degelin(1), R. Tassenoy(1), E. Vieren(1), M. De Paepe(1), S. Lecompte(1), T. Van den Brande(2)
(1) Universiteit Gent – Vakgroep Electromechanical, Systems and Metal Engineering
(2) DAIKIN BELUX N.V./S.A}