Buiteninstallatie van een lucht-luchtwarmtepomp [Kristoferb at English Wikipedia]

Warmtepompen zijn de nieuwe CV-ketels. Het is een van de belangrijkste technologieën in de warmtetransitie. Een warmtepomp wekt op een duurzame manier warmte op om je woning of tapwater te verwarmen. Deze warmte wordt duurzaam opgewekt omdat een warmtepomp meer energie afgeeft dan dat hij verbruikt. Een warmtepomp maakt namelijk gebruik van omgevingswarmte. De warmtepomp gebruikt één deel energie om 4 tot 5 delen energie uit de omgeving te halen. Daardoor kan het rendement van een warmtepomp oplopen tot wel 500%. In warmtepompland noemen we het rendement van een warmtepomp de coëfficient of performance (COP). Dit is de hoeveelheid energie die de warmtepomp afgeeft gedeeld door de hoeveelheid energie die de warmtepomp nodig heeft om dit op te wekken.

Voorbeeld: een warmtepomp neemt 1,2 kW aan elektriciteit op uit het elektriciteitsnet Hiermee wekt de warmtepomp 6,0 kW aan warmte op dankzij het gebruikmaken van omgevingswarmte. Het COP van de warmtepomp is dan 6 / 1,2 = 5.0.

Maar hoe doet een warmtepomp dit dan? In onderstaande video wordt kort uitgelegd hoe een warmtepomp warmte uit zijn omgeving gebruikt om warmte op te wekken.

Hier nog een uitgebreidere uitleg aan de hand van de onderstaande afbeelding:

Stap 1

Warmte uit de omgeving (lucht, water uit de bodem of grondwater) wordt door de verdamper heen gevoerd. In de verdamper zit koudemiddel wat bij een zeer lage temperatuur kookt en dus verdampt. Het gasvormige koudemiddel gaat vervolgens naar de compressor.

Stap 2

Het verdampte koudemiddel wordt doormiddel van een compressor gecomprimeerd. Hierdoor verhoogt de druk en neemt de temperatuur toe. Het warme, onder hoge druk staande koudemiddel wordt vervolgens over de condensor gevoerd.

Stap 3

Hier geeft het warme, gasvormige, koudemiddel zijn warmte af aan de condensor. Dit is een plaatwisselaar idee waarbij de koudemiddel damp neerslaat op de condensor en op deze manier zijn warmte overdraagt aan water of lucht wat door de condensor heen loopt. Hierdoor warmt dit op en kan dit gebruikt worden voor de verwarming van je woning of warm tapwater.

Stap 4

Het ondertussen iets afgekoelde gasvormige koudemiddel gaat door een expansieventiel heen. Hierdoor neemt de druk en de temperatuur van het koudemiddel nog verder af. Het koudemiddel kan nu weer warmte uit de omgeving opnemen en het proces begint opnieuw bij stap 1.

Er zijn verschillende soorten warmtepompen die uit verschillende bronnen hun omgevingswarmte halen. De volgende 3 hoofdcategorieën zijn hierin te definiëren

Water – Water (W/W) Warmtepomp

Hierbij wordt er water door de verdamper gevoerd om het koudemiddel te laten verdampen. Nuttige warmte wordt vervolgens weer aan water afgegeven in de condensor. Vandaar W/W.

Lucht – Water (L/W) Warmtepomp

Hierbij wordt er lucht door de verdamper gevoerd om het koudemiddel te laten verdampen. Nuttige warmte wordt vervolgens aan water afgegeven in de condensor. Vandaar L/W.

Lucht – Lucht (L/L) Warmtepomp

Hierbij wordt er lucht door de verdamper gevoerd om het koudemiddel te laten verdampen. Nuttige warmte wordt vervolgens aan lucht afgegeven in de condensor. Vandaar L/L.

Naast een aantal verschillende bronnen zijn er ook nog veel verschillende toepassingen van deze bron. Zo bestaan er warmtepompen met buiten units, maar ook zonder buitenunits. Ook bestaan er warmtepompen die alleen tapwater verwarmen, of alleen meehelpen voor ruimteverwarming.