afbeelding van Birger
Birger Auteur

Hoe werkt een warmtepomp?

Warmtepompen zijn populaire duurzame alternatieven voor cv-ketels. Wij leggen uit hoe ze werken.

Met een warmtepomp verwarm je op een duurzame manier je huis | Foto: Toa Heftiba via Unsplash

Heel Nederland moet van het aardgas af in 2050 volgens het kabinet-Rutte III. Om dit in de komende 31 jaar te realiseren moeten circa 8 miljoen gebouwen van het aardgasnet af. Een populair en duurzaam alternatief voor de cv-ketel is de warmtepomp, waar je ook nog eens subsidie voor krijgt. Maar wat is een warmtepomp eigenlijk? En hoe werkt een warmtepomp? Wij leggen het je graag uit in deze snelcursus warmtepompen.

Wat is een warmtepomp?

Een warmtepomp is een installatie die op een milieuvriendelijke manier je huis verwarmt en van warm (tap)water voorziet. Simpel gezegd is een warmtepomp een apparaat dat efficiënt warmte uit de buitenlucht haalt en afgeeft in je huis.

Het rendement van een warmtepomp is ongeveer 500%. Dit betekent dat het apparaat 5 keer zo veel warmte geeft als het elektriciteit gebruikt. Dat is bijna 6 keer beter dan het rendement van een cv-ketel op aardgas.

Dit komt doordat het grootste deel van de benodigde energie wordt gewonnen uit duurzame bronnen: water, lucht of bodem. Er is maar een klein beetje elektriciteit nodig om deze duurzame energie om te zetten naar warmte die te gebruiken is voor de woning.

Zo ziet de binnen-unit van een warmtepomp eruit | Foto: Holger Ellgaard via Wikimedia Commons

Hoe werkt een warmtepomp?

Een warmtepomp werkt eigenlijk hetzelfde als een koelkast, maar dan omgekeerd. Terwijl je koelkast warmte van binnen naar buiten brengt, en dus koelt, brengt een warmtepomp juist warmte van buiten naar binnen.

Stapsgewijs werkt een warmtepomp als volgt:

  • Stap 1: Neemt warmte-energie op uit water, lucht of grond
  • Stap 2: Verhoogt de temperatuur door samenpersing (compressie)
  • Stap 3: Warmte wordt afgegeven aan de verwarming in de woning
  • Stap 4: Temperatuur daalt, druk verlaagd (condensatie)
  • Stap 5: Het proces begint opnieuw

De eerste stap in het proces is het opnemen van warmte uit de omgeving (water, lucht of bodem) met behulp van collectoren. Dit wordt vervoerd naar de buiten-unit van de warmtepomp via een buizensysteem. Hierin vloeit een koelvloeistof wat de opgepompte warmte opneemt. Ook in de winter neemt dit vloeistof warmte op.

Door het opnemen van de warmte verdampt de vloeistof. Het gas komt terecht in de compressor die al deze dampen samenperst waardoor de temperatuur stijgt. De compressor is het enige onderdeel dat energie verbruikt in een warmtepomp. Je kan deze tweede stap vergelijken met de werking van een fietspomp. Houd je vinger maar eens op de pompmond terwijl je pompt. Je zal snel voelen dat je duim warm wordt omdat de druk niet weg kan

Wanneer de damp warm genoeg is komt het in een condensor terecht. Hier geeft het opgewarmde koelvloeistof de warmte af aan het afgiftesysteem in de woning, bijvoorbeeld in de vorm van vloerverwarming of warm (tap)water.

Nadat het opgewarmde koudemiddel de warmte heeft afgegeven in de woning koelt het middel weer af en wordt het weer vloeibaar (condensatie). Via een drukverlager koelt de vloeistof nog verder af. Deze stap kan je vergelijken met een spuitbus die na enige tijd koud begint te worden.

Nu kan het vloeibare koudemiddel weer opnieuw warmte uit de omgeving omgeven en begint het proces van voren af aan.

Deze infographic laat zien hoe een warmtepomp werkt. | Gemaakt door de auteur

Soorten warmtepompen

Er zijn verschillende soorten warmtepompen, afhankelijk van de warmtebron:

  • Lucht/lucht warmtepomp
  • Lucht/water warmtepomp
  • Bodem/water warmtepomp
  • Water/water warmtepomp
  • Hybride warmtepomp

Hieronder gaan kort in op de verschillende soorten inclusief voor- en nadelen. We gaan echter niet in op de lucht/lucht warmtepomp omdat deze niet in aanmerking komt voor de ISDE, de nationale investeringssubsidie op warmtepompen. Met deze subsidie krijg je tot 31 december 2020 van de overheid minimaal €1.100,- terug van het aanschafbedrag van de warmtepomp. Hoe zuiniger je warmtepomp, hoe meer (extra) subsidie je krijgt.

De vier verschillende types warmtepompen waarop je subsidie kan krijgen | Gemaakt door de auteur

Lucht/water warmtepomp

Dit type warmtepomp haalt warmte-energie uit de buitenlucht. Hierbij staat een geluidsarme unit buiten de woning om energie uit de buitenlucht te onttrekken. Het afgiftesysteem bestaat vaak uit radiatoren en/of vloerverwarming. Een nadeel van een lucht/water warmtepomp is dat het rendement sterk afhankelijk is van de buitentemperatuur. De gemiddelde kostprijs van een lucht/water warmtepomp is vanaf €4.000,- à €7.000,-

Bodem/water warmtepomp

Een warmtepomp van dit type gebruikt de bodem als warmtebron dat een constante temperatuur van circa 10 graden Celsius heeft. Warmte wordt onttrokken via horizontale buizen, in ondiepe grond, of verticale buizen van ongeveer 150 meter diepte. In het boorgat wordt een warmtewisselaar geplaatst dat wordt gevuld met een vloeistof met antivries.Door dit mengsel in de warmtewisselaar te laten stromen wordt warmte uit de bodem onttrokken en afgegeven aan de warmtepomp.

Een bodem/water warmtepomp kan in de zomer met minimale energie koelen. Een groot nadeel van dit type warmtepomp is dat het een grote investering vergt om de bodemboringen te doen. Hier staat wel tegenover dat de bodem/water warmtepompen de beste rendementen geeft. Deze techniek wordt daarom vooral toepast bij nieuwbouwwoningen. De gemiddelde kostprijs van een bodem/water warmtepomp is vanaf €10.000,- à €25.000,-

Water/water warmtepomp

Dit type warmtepomp haalt energie uit grond- of oppervlaktewater via twee putten. Uit één put wordt warmte gewonnen en in de andere put wordt het afgekoelde grondwater weer teruggepompt. In de zomer wordt dit proces omgedraaid. Dit type bronsysteem, ook wel warmte en koude opslag genoemd of WKO, wordt vaak toegepast bij bedrijfspanden of als collectief systeem voor woningbouw. De gemiddelde kostprijs van een water/water warmtepomp is vanaf €15.000,-

Het is raadzaam om een warmtepomp op een lage temperatuursysteem aan te sluiten zoals vloerverwarming om deze zo efficiënt mogelijk te laten functioneren. Een nadeel van een water/water warmtepomp is de hoge kostprijs van de boringen. Daarnaast moet je ook een vergunning aanvragen.

Hybride warmtepomp

Een hybride warmtepomp is een combinatie van een hr-ketel en warmtepomp. Normaliter wordt bij de hybride variant een luchtwarmtepomp gekoppeld. Het grootste gedeelte van het jaar verzorgt de waterpomp voor de verwarming van de woning. Tijdens koude dagen doet de hr-ketel dit. 

Een groot voordeel van de hybride warmtepomp is dat het makkelijk te installeren is bij een bestaande cv-ketel. Daarnaast is het bijna in elk huis toepasbaar. De gemiddelde kostprijs van een hybride warmtepomp is vanaf €5.000,- à €7.000,-

Hoe duurzaam is een warmtepomp?

De warmtepomp dringt zich dus op als potentiële duurzame vervanger van de cv-ketel. Maar hoe duurzaam is een warmtepomp eigenlijk?

Een warmtepomp gebruikt elektriciteit om de energie uit de omgeving op te warmen. Best wel veel elektriciteit. Hierdoor kan je elektriciteitsrekening met een warmtepomp hoger uitvallen dan met een cv-ketel. Wanneer je echter zélf de elektriciteit opwekt, bijvoorbeeld via zonnepanelen, dan dalen je elektriciteitskosten én gaat je CO2-uitstoot naar nul.

Daarnaast behaal je met een warmtepomp een relatief grote CO2-besparing ten opzichte van een cv-ketel. Het gaswinning en -verbruik belast het milieu namelijk veel meer dan het gebruik van (extra) stroom.

Warmtepompen werken ook in de winter mits je huis goed geïsoleerd is! | Foto: Stephan Bechert via Unsplash

Voor wie is de warmtepomp een oplossing?

Een warmtepomp klinkt dus als een mooie duurzame oplossing voor al die 8 miljoen gebouwen die van het aardgasnet moeten. Toch zijn niet alle woningen geschikt voor een warmtepomp.

Een belangrijke voorwaarde om voldoende rendement te behalen via een warmtepomp is een goede isolatie van de woning. Daarnaast is het ook belangrijk dat de verwarmingselementen in je woning ook op lage temperaturen verwarmen, zoals bijvoorbeeld radiatoren en vloerverwarming. Indien die niet van toepassing is voor je woning dan is het zinvoller om eerst te kijken hoe je de isolatie in je woning kan verbeteren. Lees hier hoe je je huis beter kan isoleren waardoor je energie en kosten bespaart én comfortabeler woont.

Ben je geïnteresseerd in een warmtepomp? Neem eens een kijkje op Slimwoner, zij helpen je verder met duurzaam wonen.

Benieuwd wat wij doen voor de energietransitie? ASN Bank zet zich in voor een nieuwe, schonere wereld.

afbeelding van Birger
Birger Auteur

Stagiair bij Voor de Wereld van Morgen. Heb je een goed idee voor een duurzaam initiatief? Meld je dan aan op Voor de Wereld van Morgen en deel het met ons!

INSPIRATIE

Meer blogs in Klimaatbescherming

Alle 1.348 blogs