Algemene informatie over warmtepompen
Een warmtepomp zorgt voor een verwarmde accommodatie en warm water, zonder hierbij gas te verbruiken. De warmtepomp vervangt dus de traditionele cv-ketel, die de warmte haalt uit de verbranding van aardgas.
Om warmte te kunnen leveren, heeft de warmtepomp een warmtebron en elektriciteit nodig. Deze warmtebron is vaak de buitenlucht of grondwater. De warmtepomp haalt energie uit deze bron en geeft dit vervolgens door aan het water in de radiatoren of het tapwater (kraanwater). Dit lijkt op hoe een koelkast werkt. Energie (warmte) wordt uit de koelkast gehaald en afgegeven via de achterkant ervan.
Goedkoper
Bij een warmtepomp betaal je alleen voor de verbruikte elektriciteit. Het gebruik van de bron kost niets. Omdat warmtepompen gemiddeld vier keer efficiënter zijn dan CV-ketels, zijn ze in het gebruik ook nog eens veel goedkoper. Een warmtepomp kan alleen niet zo heet water produceren als een cv-ketel. Zo is de aanvoertemperatuur meestal niet hoger dan 55 graden. Daarom moet bij het gebruik van een warmtepomp de verwarming van de accommodatie geschikt zijn als Lage Temperatuurverwarming (LTV) met de juiste isolatie. Er wordt al wel gewerkt met warmtepompen die warmer kunnen stoken maar momenteel zijn deze nog niet efficiënt genoeg en verbruiken ze relatief veel elektriciteit.
Bij vloerverwarming, LTV-radiatoren of zogeheten klimaatplafonds spreken we van LTV verwarming en kan dus gebruik worden gemaakt van een warmtepomp. Hierbij zorg je voor een betere verdeling van de warmteafgifte in vergelijking met bijvoorbeeld een reguliere radiator en voelt het toch net zo comfortabel aan. Een bijkomend voordeel is dat er in de zomer ook gekoeld kan worden. In bijvoorbeeld een sporthal is dat essentieel. Ook belangrijk: Een warmtepomp bespaart heel veel CO2-uitstoot, helemaal in combinatie met zonnepanelen. Zie ook de pagina Zonnepanelen.
Het werkingsprincipe van een warmtepomp is altijd hetzelfde. Wel kun je uit verschillende systemen kiezen. Zoals lucht/water of water/water warmtepompen. Dit zegt iets over de manier waarop de energie (de warmte dus), uit de bron wordt gehaald en de manier waarop deze wordt afgegeven.
Hieronder staat hoe de verschillende soorten warmtepompen werken: lucht/lucht, lucht/water, water/water, bodem/water, warmte/koude opslag en hybride.
Dit is een van de meest voorkomende systemen, ook wel bekend als de airco. Deze blaasunits (split-unit) zijn vaak te zien in hotels, kantoren, winkels en andere gebouwen. Door een buitenunit wordt energie uit de buitenlucht gehaald en overgedragen aan de warmtepomp. De warmtepomp gebruikt elektriciteit om deze energie om te zetten naar de gewenste temperatuur. Daarna draagt de warmtepomp dit over aan de binnenlucht, waarna de blaasunit dit vervolgens de ruimte inblaast. Dit kan voor koelen en verwarmen gebruikt worden.
De blaasunits zijn vaak de wat goedkopere warmtepompen en gemakkelijk toepasbaar in diverse ruimten. Dat komt omdat er geen verwarmings(afgifte) systeem nodig is.
Droge lucht
Het nadeel van de lucht/lucht warmtepomp is dat deze systemen minder efficiënt zijn vanwege de slechte warmteoverdracht eigenschap van lucht. Via lucht verwarmen of koelen is ook minder comfortabel en behaaglijk dan de stralingswarmte van bijvoorbeeld radiatoren. Het zorgt namelijk voor hele droge lucht. Ook maken deze systemen door de aanwezigheid van ventilatoren zowel binnen als buiten veel geluid.
Als meerdere ruimten verwarmd of gekoeld moeten worden, zijn ook meerdere blaasunits nodig. Bij veel blaasunits is het voordeel van de makkelijk toepasbare installatie weg, omdat elke unit aangesloten moet worden. Dan zijn warmtepompsystemen die werken met water in het warmteafgiftesysteem beter bruikbaar en dus interessanter.
In een lucht/water warmtepomp wordt nog steeds energie uit de buitenlucht gehaald en overgedragen aan de warmtepomp. De warmtepomp zorgt met behulp van elektriciteit voor de gewenste temperatuur en brengt dit over aan het cv-water. Dat water stroomt vervolgens naar de specifieke plekken in de accommodatie, zoals radiatoren of vloerverwarming en heeft een lagere temperatuur dan water dat door gas in een cv-ketel is opgewarmd.
Het afgiftesysteem, de radiatoren of vloerverwarming moeten dus in staat zijn om met deze lage temperatuur het verwarmingswater en de ruimte comfortabel te verwarmen of te koelen. Dit vraagt om goede isolatie. Dat betekent dat een lucht/water warmtepomp alleen werkt bij goed geïsoleerde ruimten of gebouwen.
Aan de zogenaamde bronzijde, de buitenlucht, is het systeem net zo eenvoudig toepasbaar als een lucht/lucht warmtepomp, maar aan de afgifte zijde, waar warmte wordt afgegeven aan de binnenruimte, zal er (waarschijnlijk) meer aandacht moeten worden besteed. Water is geschikter voor het overdragen van warmte dan lucht, waardoor een lucht/water warmtepomp efficiënter is dan een lucht/luchtsysteem. Het systeem geeft daarnaast op comfortabele manier warmte af en maakt binnenin de ruimte geen geluid. De buitenunit, die de energie uit de buitenlucht haalt, gebruikt hiervoor een ventilator en maakt dus wel geluid.
Dit is het meest efficiënte warmtepompsysteem, vanwege de goede warmteoverdracht eigenschappen van water. Vergelijk het met een oven. In een hete oven durf je je handen wel te steken, maar in een net zo hete bak met water doe je dat absoluut niet.
Dat komt doordat water de warmte veel beter overdraagt, wat gewenst is bij een warmtepomp. Hierdoor heeft een water/water warmtepomp dus de hoogste COP. Dat staat voor Coefficient of Performance. Het is de maatstaf voor de efficiëntie van een systeem. De bron kan bijvoorbeeld grondwater zijn of water uit een meer, rivier of kanaal.
Efficiënter
Nog beter is om restwarmte te (her)gebruiken. Dit kan bijvoorbeeld van naburige industrie afkomstig zijn of van kassen. Die restwarmte is vaak hoger van temperatuur, waardoor de warmtepomp minder elektra hoeft te verbruiken om de gewenste temperatuur te realiseren en is dus efficiënter.
De warmtepomp en het afgiftesysteem, via bijvoorbeeld een radiator of vloerverwarming, zijn verder hetzelfde als bij een lucht/water warmtepomp. En ook nu geldt dat de ruimten of het gebouw goed moeten zijn geïsoleerd, zodat lage temperatuurverwarming rendabel is.
Een warmtepomp met een bodemenergiesysteem is in feite hetzelfde als een water/water warmtepomp. De bron is een bodem/grondwatersysteem. Die komt in verschillende variaties voor, maar heeft hetzelfde doel, namelijk de warmtepomp voorzien van energie uit bodem/grondwater.
In diepere aardlagen is het grondwater het gehele jaar stabiel in temperatuur. Een warmtepomp kan dit opgepompte water gebruiken om op te warmen en met behulp van extra elektriciteit de gewenste temperatuur realiseren. Nadat het grondwater de energie heeft afgestaan aan de warmtepomp, gaat het water weer terug de grond in.
Bodemenergie is het gebruiken van de bodem om warmte of koude aan te onttrekken en daar in op te slaan. Dat zie je vooral bij de wat grotere bodemenergiesystemen. Het is een toekomstbestendige oplossing voor het aardgasvrij maken van woningen en gebouwen. Lees hier meer over op de website van het Expertise Centrum Warmte.
De eerder genoemde warmtepompen zijn allemaal aardgasloze systemen. Voor de toepassing van volledig elektrische warmtepompen is een hogere investering nodig dan bij een conventionele aardgas cv-ketel. Dit heeft te maken met eventuele (installatie)technische ingrepen in onder andere sportaccommodaties, vooral wanneer er nog goed geïsoleerd moet worden.
De hybride warmtepomp is een oplossing, wanneer aanpassingen aan de accommodatie zelf niet mogelijk zijn. Dit systeem combineert een warmtepomp met een conventionele cv-ketel op aardgas. Een hybride warmtepomp kan alsnog op hoge temperatuur werken door de hoogste graden te bereiken met behulp van gas. Zo blijft je sportaccommodatie op piekmomenten of bij hele koude buitentemperaturen op temperatuur.
Dit systeem is dus niet aardgasvrij, Dat betekent dat op termijn alsnog overgestapt moet worden op een ander systeem. Wanneer groot onderhoud of vervanging plaatsvindt van de huidige CV-ketels, is dit een interessant alternatief. Zo kun je in alle rust kijken naar de beste oplossing op termijn, terwijl in de tussentijd al besparingen van 50% op het gas mogelijk zijn.
Financieel
Besparen met een warmtepomp
In het kort:
- Een geconditioneerd gebouw (dat wil zeggen comfortabel warm of koel).
- Lage kosten in gebruik in vergelijking met aardgas.
Een warmtepomp levert hetzelfde als een cv-ketel: warm water voor de kachel, kraan of douche. Hiervoor is alleen elektra nodig, dat maakt dat warmtepompen goedkoper in gebruik en duurzamer zijn dan een cv-ketel. Dat is maar goed ook, want een warmtepomp is in aanschaf duurder.
Warmtepompen zijn efficiënte apparaten. Van 1 eenheid elektriciteit (1 kWh) kan een warmtepomp makkelijk 5 eenheden warmte maken (5 kWh). Dit is een COP van 5 en levert een winst van 4 eenheden (4 kWh). Dit in tegenstelling tot bijvoorbeeld een elektrische straalkachel, waarbij de COP 1 is. Voor elke eenheid elektriciteit krijg je dan 1 eenheid warmte terug.
Het vergelijken met aardgas is iets complexer. Een lucht/lucht warmtepomp met een COP van 3,5 is heel kort door de bocht ook 3,5 x efficiënter dan een hoog rendement (HR) cv-ketel. Bij normale energietarieven is de warmtepomp ongeveer 20% goedkoper dan de gasketel, afhankelijk van het energietarief.
Investeren in een warmtepomp
- Subsidies op aanschaf en installatie.
- Terugverdientijd gemiddeld 5 tot 10 jaar.
- Investeer op ‘natuurlijke’ momenten (de geplande onderhouds- of vervangingsmomenten).
Een warmtepomp is in aanschaf duurder dan een CV-ketel. Dit komt niet alleen omdat het apparaat zelf duurder is, maar omdat er ook een bron nodig is. Voor grotere accommodaties met een hoge warmtevraag zijn grondbronnen interessant. Deze zijn echter wel kostbaar om aan te leggen. Er zijn subsidies om in de hoge aanschafkosten tegemoet te komen.
Afhankelijk van de warmtevraag van je accommodatie verdient een warmtepomp zich altijd terug door de besparing op de huidige energiekosten. De gemiddelde terugverdientijd hiervoor is gemiddeld tussen de 5 tot 10 jaar. Door gebruik te maken van de natuurlijke momenten van de bestaande installaties bespaar je bovendien nog meer.
Jouw sportaccommodatie
In het kort:
- Technisch vrijwel altijd.
- Goede isolatie is essentieel.
Alle (typen) accommodaties kunnen worden voorzien van een warmtepomp. Het ene systeem verdient zich sneller terug dan het andere. Dit is hoofdzakelijk afhankelijk van de warmtevraag en de staat van de isolatie van de sportaccommodatie. Omdat een warmtepomp gebruikmaakt van LTV is het belangrijk dat een accommodatie niet (te) ver afkoelt wanneer deze niet in gebruik is.
Hoe beter de isolatie is, des te efficiënter werkt de warmtepomp. Dit gaat zelfs zo ver, dat slecht geïsoleerde accommodaties niet direct geschikt zijn voor een warmtepomp. In dat geval moet eerst wat gedaan worden aan de isolatie van de grootste, koude lekkages.
Absoluut. De energievraag van een zwembad is nog hoger door de installaties die het badwater onderhouden. Het gebruik van de buitenlucht als bron is daarom niet de meest logische keuze. Zwemwater neemt makkelijk warmte in zich op en is daarom heel goed te koppelen aan een warmtepomp. De volledige installatie is vanzelfsprekend wel een stuk groter en er is ook meer energie uit de bron nodig. Een grondbron biedt hierbij een goede uitkomst.
Al meerdere zwembaden in Nederland zijn van het gas af en hebben de switch gemaakt naar een warmtepomp, waaronder in de gemeente Almere en gemeente Hilvarenbeek.
Alternatief: PVT paneel
Naast een grondbron, is een PVT (dat staat voor photovoltaic thermic) paneel een interessant alternatief. PVT panelen zijn gecombineerde (hybride) zonnepanelen voor zowel het opvangen van energie, via zonlicht, als warmte. Naast het opwekken van elektriciteit, kan het paneel ook op een water/water warmtepomp worden aangesloten. Afhankelijk van de benodigde capaciteit is dit kostenefficiënter dan een grondbron.
Begrippenlijst
Op deze pagina kom je een aantal vakinhoudelijke begrippen tegen. Hier alvast een korte toelichting.
COP: Coefficient of Performance. Dit is een maatstaf voor de efficiëntie van een systeem. Het geeft de verhouding aan tussen de verbruikte energie (elektra) en de afgegeven energie (warmte). Een elektrisch straalkacheltje heeft bijvoorbeeld een COP van 1. Voor elke kWh elektra die de kachel aan elektra verbruikt wordt 1 kWh warmte opgewekt. Een warmtepomp kan een COP van meer dan 6 hebben, dan wordt voor elke kWh elektra 6 kWh warmte opgewekt. Dit is dus zeer efficiënt.
HTV: Hoge Temperatuur Verwarming (HTV). Dit is de ‘ouderwetse’ manier van een gebouw verwarmen. Hierbij wordt CV water gebruikt van bijvoorbeeld 80 graden Celsius. Dit is nodig om een slecht geïsoleerd gebouw goed te verwarmen. Bij goede isolatie kan een watertemperatuur van bijvoorbeeld 35 graden Celsius al voldoende zijn.
LTV: Lage Temperatuur Verwarming (LTV). Op lage temperatuur verwarmen kost minder energie en maakt het gebruik van warmtepompen mogelijk.
Bekijk alle verbeteropties
Hoe kun je jouw sportaccommodatie energiezuinig en duurzaam maken? Bekijk de mogelijkheden, voorbeelden en tips.
Praktijkvoorbeelden
