E-Learning

Ga aan de slag. Succes !


 

Warmtepompen en warmtepompsystemen


Websites
Handboek over installeren en ontwerp van warmtepompen bij warmwaterbereiding (ook uit WKO's) van Dimplex.
Handleiding voor het goed oepassen van warmtepompsystemen in de woningbouw.

Theorie

Op youtube staan allerhande filmpjes over hoe een warmtepomp werkt en hoe je hem moet installeren !

ECN samen met TT heeft in 2018 fluisterstille gevel-units ontwikkeld met een warmtepomp die woningen per kamer kan ventileren, koelen en verwarmen. Het levert een verwachte energiebesparing op van 50 procent t.o.v. een standaardwoning. De units zorgen de ventilatie, maar verwarmen de lucht ook na met een elektrisch aangedreven warmtepomp. 

Het compleet isoleren en kierdicht maken van woningen leidt echter tot slechte ventilatie en gezondheidsklachten. Het centrale klimaatsysteem dat in nieuwe woningen wordt toegepast is meestal te duur en te ingewikkeld voor bestaande woningen, bijvoorbeeld omdat er nieuwe ventilatiekanalen door het hele huis aangelegd moeten worden. Beter is het om decentrale systemen toe te passen die elke kamer apart ventileren.

Warmtepompen

Verwarmen en koelen met een warmtepomp 

Het principe van verwarmen met een warmtepomp is dat warmte op een lage temperatuur (-10 tot 20 °C) wordt onttrokken aan de bron (bodem of buitenlucht) en afgegeven wordt op een hogere temperatuur (30 tot 40 °C) aan de woning of het gebouw. De warmtepomp brengt warmte van een lage temperatuur op een hogere temperatuur en doet dat met relatief weinig energie.

Een koelkast onttrekt warmte aan zijn inhoud. De melk, kaas en andere etenswaren koelen hierdoor af. De onttrokken warmte wordt op een hogere temperatuur (anders kan deze zijn warmte niet kwijt) aan de achterkant via een warmtewisselaar afgegeven.

Een warmtepomp doet vrijwel hetzelfde. Een warmtepomp onttrekt warmte aan een bron en geeft die af op een hogere temperatuur (30 tot 45 °C) aan de woning.

Een warmtepomp stelt eisen aan het afgiftesysteem. Het afgiftesysteem moet geschikt zijn (of gemaakt worden) voor lage temperaturen (maximaal 55 °C). Ook de verwarming en koelbatterijen in de luchtbehandelingskast moeten hierop aangepast worden. Deze lagere afgiftetemperaturen resulteren in een lager afgifte vermogen. Hierdoor moet in de bestaande bouw ook de isolatie verbeterd worden.

Actief koelen

Warmtepompen met buitenlucht als bron kunnen vaak actief koelen. Hierbij draait het warmtepompprincipe om en onttrekt de warmtepomp zijn warmte aan de woning en geeft deze af aan de omgeving (buitenlucht). Actief koelen kost elektriciteit doordat de warmtepomp in bedrijf is waarbij een compressor energie gebruikt. De werking is dan vrijwel gelijk aan een airco(splitunit), alleen wordt de koude niet afgegeven via lucht, maar via het afgiftesysteem. bodemwarmtepomp

Passief koelen

Een warmtepomp met de bodem als bron kan vaak passief koelen. Hierbij onttrekt de warmtepomp warmte aan de woning en geeft deze via een warmtewisselaar af aan de bodem. De warmtepomp komt hierbij niet in bedrijf. Passief koelen kost dus weinig energie.

Het koelen van een woning bij een bodembron is niet alleen comfortabel, ook wordt er warmte teruggebracht in de bodem. Deze warmte kan in de winter gebruikt worden om de woning te verwarmen. De combinatie koelen en verwarmen zorgt zo voor een goed functionerende warmtepomp met een goed rendement.

Ecolution2 Omdat de EPC voor nieuwbouw zo omlaag gaat moet je steeds vaker op warmtepompen over gaan.

Als alle ongeveer 1 miljoen nieuwe huizen die in Europa tot 2018 worden gebouwd warmtepompen zouden krijgen, zouden we elk jaar ongeveer 3.600.000 ton minder CO2

uitstoten. Dat komt overeen met ongeveer een miljoen auto's van de weg halen!

Er bestaan vier typen
1. de aardwarmtepomp
2. lucht-water warmtepomp waarbij de omgevingstemperatuur de warmte levert
3. stand alone (all electric) warmtepomp zorgt zelfstandig voor verwarming en warm tapwater
4. hybride warmtepomp zorgt voor de verwarming en tapwater  gasketel springt bij bij een hoge warmtevraag.

 

 

 

 

De volgende drie bronnen worden hiervoor gebruikt:

1.. Lucht: (vb 2 van hierboven)

Buitenlucht verwarmd door de zon is overal gratis beschikbaar. Buitenlucht is als bron het meest toegankelijk en bijna onuitputtelijk. Omdat de gebruikte lucht van het gebouw naar de omgeving wordt teruggevoerd, wordt deze bron ook als de meest ecologische gezien. Alleen is het wel zo dat lage buitentemperaturen in het winterseizoen de prestatie van de warmtepomp verminderen.

Ventilatielucht in woningen en gebouwen is een algemene warmtebron. De Ecolution is er een voorbeeld van. Compleet geinstalleerd € 5000
In woningen wordt de ecolulion vaak toegepast samen met een HR ketel (tot een hybride installatie) en of dit rendabel is kan mooi berekend worden via de vaillant hybride calculator

2. Water:

Oppervlaktewater zoals meren, vijvers en rivieren hebben het nadeel van een lage temperatuur die tegen de 0 C kan lopen in het winterseizoen.

Grondwater is een zeer goede bron vanwege de relatief hoge temperatuur. Op een diepte van 10 meter is er een bijna constante watertemperatuur van 8 12 C.

Zeewater (als dit beschikbaar is) kan een geweldige bron zijn omdat de watertemperatuur op een diepte van 25 tot 50 meter constant tussen de 5 8 C ligt.

Afvalwater en rioolwater
hebben het gehele jaar een relatieve en constante temperatuur. Warmte kan verkregen worden van industrie koelwaterprocessen, van het opwekken van elektriciteit zowel als van diepvriesinstallaties en rioolzuiveringsinstallaties. Deze warmte bron is ideaal voor industrie warmtepompen maar in het geval van woningen zijn de afstand tussen de bron en de gebruiker en de beschikbaarheid de belangrijkste beperkingen.

3. Bodem: Aardwarmtepomp (verticale of horizontale bron)

Een grote hoeveelheid aardwarmte heeft zich in de aarde verzameld dat langzaam naar de oppervlakte stroomt. Dit veroorzaakt zelfs dicht aan het oppervlak een relatieve hoge temperatuur. Warmte wordt aan de grond onttrokken net onder het oppervlak of dieper via boorgaten. Vanwege het onttrekken van warmte aan de grond wordt gedurende de zomer de temperatuur lager en kan zelfs bevriezen.

In de bodem zijn de temperaturen, in vergelijking met lucht of oppervlakte, veel stabieler en daardoor gunstiger voor een warmtepomp. In de winter is het in de bodem relatief warm (wanneer verwarming geleverd moet worden) terwijl in de zomer (koudelevering) de bodem relatief koel is.

De bodem heeft nog een andere goede eigenschap: de warmte stroomt niet zo snel weg.

Oftewel, de bodem is een goede isolator. Hierdoor kan de bodem gebruikt worden als opslagsysteem: de in de winter geproduceerde koude, kan in de zomer gebruikt worden voor koeling.

Dat is vooral interessant wanneer het mogelijk is deze koude (of warmte) direct voor koeling te kunnen gebruiken. Dit is passieve of vrije koeling (zonder inzet van de warmtepomp).

In het Nederlandse klimaat en onder de Nederlandse regelgeving is vrije koeling wel mogelijk, maar vrije verwarming niet.

Rendement (SPF) 
 
Het rendement van een bodemenergiesysteem wordt bepaald met de Seasonal Performance Factor (SPF), of in het Nederlands de Seizoens Prestatie Factor.
Dit getal zegt eigenlijk hoeveel nuttige (thermische) energie het systeem levert ten opzichte van de hulpenergie die het systeem nodig heeft.
De hulpenergie van het bodemenergiesysteem omvat de compressorenergie plus de energie nodig voor de bronpomp(en) plus alle mogelijke energieverbruikers die worden ingezet om de bron te regenereren.
De verhouding wordt gegeven door:
 
Qth
-----
E
 
Waarin:
  • Qth→ Thermisch afgegeven energie
  • E → Aan het proces toegevoerde hulpenergie
De hulpenergie is de som van de aan de compressor toegevoerde energie en de door de bronpomp(en) verbruikte energie.
Bij een SPF berekening wordt rekening gehouden met wisselende bedrijfstoestanden (ruimteverwarming of tapwater bijvoorbeeld) en met wisselende brontemperaturen. De energie is dan uitgedrukt als totale hoeveelheid energie: kWh of GJ. Belangrijk is dat boven en onder de streep dezelfde eenheid staat. 
De besparing van een systeem kan alleen bepaald worden door het met een ander systeem te vergelijken.
 
Deze vergelijking wordt gemaakt met een “conventioneel” verwarmings- en koelsysteem, zoals verwarming met een gasketel en koeling met een airconditioning systeem.
Om een bodemenergiesysteem te kunnen vergelijken met een conventioneel systeem, zijn rendementsgegevens van de systemen nodig.
 
Als je een elektrische warmtepomp wilt vergelijken met een gasgestookte ketel, moet je omrekenen naar primaire energie.
Weten we de hoeveelheid hulpenergie die verbruikt is door het bodemenergiesysteem, dan volgt de noodzakelijke hoeveelheid primaire energie uit:
          Ehe
PE = -------
           ηel  
 
Waarin:
  • PE → Primaire energie (MWh)
  • Ehe → Hulpenergie (MWh)
  • ηel → Opwekrendement energiecentrale [%]
Door de hoeveelheid primaire energie te vermenigvuldigen met een bijbehorende factor voor de CO2-uitstoot (in kg/kWh of in kg/m3 gas) kan dan ook de besparing op broeikasgasemissies worden bepaald.
 
Uit “Technisch onderzoek gesloten bodemenergiesystemen” is de vergelijking voor een aantal systemen uitgewerkt. Daaruit blijkt dat een besparing van meer dan 80% op primaire energie haalbaar is voor passieve koeling, terwijl voor verwarmingsbedrijf de besparingen op primaire energie tussen de 40% en 50% liggen.

Gesloten bodemwisselaar verticaal

 geslotenwko

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bij een gesloten bodemenergiesysteem bestaat er geen direct contact met het grondwater.
 
Koud of warm water wordt door een gesloten leidingenstelsel in de bodem rondgepompt. Is de vloeistof kouder dan de omringende bodem dan neemt de vloeistof warmte op, is de vloeistof warmer dan koelt deze in de bodem juist af.
 
Het temperatuurbereik van een gesloten bodemenergiesysteem ligt tussen -3 °C en +30 °C.
Normaal gesproken is voor het leveren van verwarming (> 35 °C) of tapwater (> 60 °C) met deze systemen nog omzetting van warmte naar een hogere temperatuur nodig. Hier wordt een warmtepomp voor gebruikt.
Gesloten systemen zijn erg geschikt om ook koeling, vooral directe of passieve koeling, te leveren.
 
Aandachtspunt is het kleine temperatuurverschil tussen intrede en uittrede van de bron. Daardoor is een hoog debiet nodig. 
 
Gesloten systemen worden vooral voor woningbouw gebruikt. Dit komt omdat ze makkelijk zijn te faseren, geen ingewikkeld distributienet of veel ruimte nodig hebben.  
Gesloten bodemwisselaars mogen vergunningsvrij worden toegepast en zijn relatief onderhoudsvrij. Nadeel is alleen dat de systemen een beperkte capaciteit hebben en dat de installatie door de lagere temperaturen een lagere COP zal hebben. Gesloten bodemwisselaars worden vaak toegepast bij (individuele) woningen en kleinere utiliteitsprojecten.
 
Bij een gesloten bodemwisselaar moet je er in het ontwerp rekening mee houden dat de bron uitgeput kan raken. Je onttrekt zoveel warmte aan de bodem, dat de grondtemperatuur rond de wisselaars zal dalen. Op den duur kan er zelfs een ijsklomp ontstaan. Door deze lagere grondtemperatuur daalt de temperatuur uit de bodemwisselaar naar de bron sterk.
 
Een veel gebruikte methode is de installatie geschikt maken voor 'vrije koeling'. De warmte die in de zomer uit de woning wordt onttrokken kan dan in de bodem worden opgeslagen. De temperatuur in de bodem is na de zomer dan hoger, met als gevolg een hogere brontemperatuur. Behalve dat je zo voorkomt dat de bron uitput, bereik je er ook nog een hogere COP mee.

Gesloten horizontaal

horizontaal systeem
 
 
Je hebt 4 tot 6 maal het vloeroppervlak in de tuin nodig als je aardwarmte dicht bij de oppervlakte wilt winnen, ofwel je hebt een hele grote tuin nodig.  
 
 
 
 
 
 

Aardwarmtekorven

wkoMen tracht tegenwoordig ook in de winter warmte uit de bodem te halen op 2-5 meter diepte (waar het 7-9 graden blijft) en via een warmtepomp de warmte te gebruiken voor b.v. de vloerverwarming. Dat doet men met aardwarmtekorven. Anderen denken dat daardoor de grond bij de korven kouder wordt zodat het uiteindelijk maar heel beperkt werkt.
Aardwarmtekorf

Vandaar dat men normaal op 60-150 meter boort waar die invloeden kleiner zijn of waar men werkt met aquifers (waterlagen waarin warmte wordt opgeslagen).
Mogelijk kan op 10-15 meter diepte gewerkt worden met broncirculatie en broninjectie..

 

 

Monobron warmtewisselaar

mono

Deze wisselt warmte met water hoog in de bodem en koude met water laag in de bodem

Open bodemwisselaar

Een open bron pompt in tegenstelling tot een gesloten bron grondwater op (haalbron) en infiltreert dit weer in de grond (brengbron). In een warmtewissellaar boven de grond zal het opgepompte water zijn energie overgedragen aan de verdamper van de warmtepomp. Deze opstelling wordt water - water warmtepomp genoemd. Het is ook mogelijk een brine/warmtepomp met een brine-tussencircuit, te gebruiken op een open bron.
 
Een onderwaterpomp pompt het bronwater op. Om te voorkomen dat bij het oppompen gassen en andere stoffen vrijkomen (uitvlokken) die daardoor de wisselaar vervuilen, zal ten opzichte van de laagst verwachte druk (meestal het hoogste punt van de installatie of ter hoogte van de infiltratiebron) de druk 1,0 bar boven de minimale ontgassingsdruk gehouden moeten worden. De ontgassingsdruk kan worden bepaald door een watermonster te nemen. Voordat men de bron aansluit op de warmtewisselaar controleert men deze op vervuiling. Dit gebeurt door de bron geruime tijd te spoelen. In tegenstelling tot een gesloten bron vergt een open bron jaarlijks onderhoud. 

Zowel gesloten als open systemen zijn geschikt om verwarming of koeling te leveren. Maar een open systeem heeft een veel groter passief koelpotentieel.

bodemsystemen
Een gesloten systeem heeft een zeer lange levensduur (meer dan 50 jaar). Bij een open systeem hangt de levensduur af van eigenschappen van de locatie. Zoals bodemopbouw en grondwaterkwaliteit.
Er bestaan open bronnen voor drinkwater die meer dan 100 jaar oud zijn. 

Bij een warmte-/koudeopslag (WKO) wordt ook gebruik gemaakt van een open bron. Bij een WKO zijn in beide bronnen onderwaterpompen aanwezig waarvan de stromingsrichting seizoenafhankelijk omkeerbaar is.
 
Tussen het grondwater en het gebouwsysteem is een warmtewisselaar geplaatst. Hiermee zijn het grondwater- en gebouwcircuit gescheiden.
Door per seizoen te wisselen tussen de twee bronnen, ontstaat er een ‘warme’ en een ‘koude’-bron.
Het temperatuurbereik van een open systeem ligt tussen +5°C en +25°C.
 
Een open bodemenergiesysteem kan makkelijker een groot piekvermogen leveren (bijvoorbeeld > 500 kW) dan een gesloten systeem.
Ook heeft een open systeem een wat hoger rendement voor het leveren van verwarming. Dit komt omdat de brontemperatuur wat hoger ligt.

wko2
Een open systeem geeft tijdens koelen een grotere energiebesparing dan een gesloten systeem. De besparing tijdens verwarmen is ongeveer gelijk.  De aanleg van een gesloten systeem vraagt meer ruimte rond het pand dan een open systeem. 
 
Het is in Nederland niet toegestaan om zomaar grondwater op te pompen. Dit is wat je doet bij een openbron. Je moet hier een vergunning voor aanvragen. Of en wanneer je een vergunning aan moet vragen verschilt per gemeente.
Er is een handige site waarop je kunt zien of je een vergunning nodig hebt: WKO Tool.

Buitenlucht warmtepomp op water
 
buitenuchtEen lucht – water warmtepomp onttrekt zijn warmte aan de buitenlucht. De warmte wordt dan via de warmtepomp afgegeven aan het afgiftesysteem. Voordeel is de relatief goedkope bron. Hier is alleen een warmtewisselaar voor nodig die buiten voor de gevel of op het dak wordt geplaatst.
 
Met dit systeem kan vaak ook in de zomer gekoeld worden. Hierbij werkt het systeem net als een airco/unit. De warmtepomp werkt dan in een actief koelbedrijf. Een nadeel daarvan is een relatief hoog energieverbruik voor koeling.
 
Een ander nadeel is dat de warmtepomp bij lage buitentemperaturen een grote temperatuursprong moet overbruggen. Hierdoor daalt het warmtepomprendement.
 
Let op!
Een buitengeplaatste verdamper kan door zijn geluidproductie overlast veroorzaken. Bij koud en vochtig weer zal vocht uit de lucht condenseren (rijp) op de verdamper. De verdamper kan hierdoor invriezen.
 
Om dat te voorkomen wordt bij berijping van de verdamper de ontdooicyclus geactiveerd. De verdamper wordt dan verwarmd met warmte uit de woning of uit een voorraadvat tot alle rijp gesmolten is. Daarna begint de gewone warmtepompcyclus weer.

Buitenlucht warmtepomp op lucht

lucht lucht
Een lucht - lucht warmtepomp onttrekt zijn warmte aan buitenlucht en geeft deze af aan de ventilatielucht in de woning.
 
Lucht heeft een beperkte warmte-inhoud. Hierdoor heb je weinig vermogen beschikbaar om de woning te verwarmen. Daarom worden deze warmtepompen vooral toegepast in goed geïsoleerde woningen met een kleine warmtevraag zoals passiefhuizen.
 
Vrijwel altijd wordt een lucht - lucht warmtepomp gecombineerd met warmteterugwinning op ventilatielucht. De voor- en nadelen van de lucht - lucht zijn gelijk aan die van de lucht - water warmtepomp.
De afgifte via lucht heeft weinig vermogen. Je moet er dus zeker van zijn dat de woning ook daadwerkelijk goed geïsoleerd is en luchtdicht gebouwd.





Warmtepompboiler


De warmtepompboiler gebruikt ventilatielucht om warmtapwater te verwarmen. Vaak wordt een ketel gebruikt voor voldoende hoge watertemperatuur en watervoorraad.
 
De warmtepompboiler heeft als voordeel dat de bron altijd aanwezig is en altijd een voldoende (20 °C) temperatuur heeft. Ook hoeft deze warmtepomp nooit ontdooit te worden en is dit systeem goed toepasbaar in de bestaande bouw.
 
Een nadeel is dat veel systemen moeite hebben om de rendementen van moderne ketels te overtreffen. Het beschikbaar vermogen, energie en rendement (uit ventilatielucht) is beperkt.

Hybride warmtepompen

Voor minder goed geïsoleerde woningen is er de optie om gedurende een groot deel van het jaar een (buitenlucht of ventilatielucht) warmtepomp te gebruiken. Onder speciale omstandigheden, zoals vrieskou of te grote piekvraag kan er overgeschakeld worden naar een HR-ketel (liefst op groen gas), dit wordt ook wel een hybride warmtepomp genoemd. Hierdoor hoeft een minder zware warmtepomp geïnstalleerd te worden, met daardoor minder belasting voor het elektriciteitsnet en is minder vergaande isolatie nodig. Daarnaast is het niet noodzakelijk om vloerverwarming aan te
leggen. In sommige gevallen is het mogelijk dat decapaciteit van de huidige radiatoren al over gedimensioneerd is en hoeft er niets aangepast te worden. Indien niet het geval dan kunnen bestaande
radiatoren worden vervangen door convectoren of LT radiatoren, die bij lage temperatuur effectiever warmte aan de ruimte afgeven.   Berenschot, BDH: Routekaart hybride warmtepomp (2017)              
 
hybride warmtepomp
        
beleid
Add on

Soms wordt bij hybride warmtepompen het vermogen geleverd door de warmtepomp, soms door de ketel. Een warmtepomp die naast de bestaande ketel warmte onttrekt aan de buitenlucht wordt een add-on warmtepomp genoemd.
 

Ijsverwarming

Je kunt ook warmte uit ijs halen. Het principe is heel simpel. de faseveranderingen van ijs naar water en van water naar ijs vragen heel veel energie.
Bijvoorbeeld:
Voor het smelten van 1 kilo ijs is net zoveel warmte nodig als voor het verwarmen van 1 kilo water van 0°C tot 80°C. Uit vloeibaar water van 0°C kun je dus heel veel energie halen. Dat is het principe achter de grote opslagcapaciteit. je hebt hiervoor een grote buffer nodig in de vorm van een tank of zak. Een tank kun je ingraven in de tuin en een zak kun je in de kruipruimte leggen.

Berekeningen

Als je wil weten hoe groot je warmtepomp moet zijn kan je het onderstaande gebruiken. Het geeft weer bij - 10 oC hoeveel je nodig hebt (afhankelijk van je isolatiewaarde. Gemiddeld was die als stat aangegeven in de onderstaande jaren. is je woning nadien beter geisoleerd dan pak je een waarde die daar beter mee overeenkomt). Het is trouwens bijna nooit -10 in Nederland. Maar als het gebeurt

vermogen

Dan kijk je hoe groot je woning is (hoe groot je vloeroppervlak is) en dat vermenigvuldig je. Als je je gasverbruik weet kan je vuistregel 3 gebruiken.

vermogen2

Wat moet je dan kiezen ?

1. Heb je vloerverwarming ?  ja ga naar 2 nee -> hybride warmtepomp
2. Is de bodem geschikt om in te boren ? ja ga naar 3 nee (hybride) lucht-water warmtepomp
3. Gebruikskosten prevaleren voven investeringskosten ? 
ja ga naar 4 nee (hybride) lucht-water warmtepomp
4. Is er ruimte om een boilervat te plaatsen
ja grondgebonden warmtepomp nee hybride lucht-water warmtepomp

Een warmtepomp is lage temperatuur verwarming. Daarvoor heb je eigenlijk vloerverwarming nodig (of veel grotere radiatoren). heb je dat niet kom je op hybride uit.

De warmtepomp werkt het beste bij hoge buitentemperatuur en lage tempertuur in het water van de verwarming.

Voor het selecteren van het juiste vermogen van een hybridewarmtepomp heb je de betafactor nodig. Die is gemakkelijk te berekenen door het vermogen van de warmtepomp te delen door het vermogen dat de woning nodig heeft. Dan is er een tabel waarin je ziet hoeveel % de warmtepomp bezig is warmte te produceren of dat de HR ketel dat doet.

regel
warmtepomp3

Als je woning 12 KW nodig heeft dan moet je een hybridewarmtepomp kopen van 12 * 0,4 = 4,8 kW (zeg 5 kW. Dan kan je 85 % ondervangen.

typen
Wat brengt dat dan op.

1. Wat was je energieverbruik voor de verwarming per jaar ?
2. Hoeveel gas zou er verstookt zijn bij alleen een HR ketel ?
3. Wat is de efficiency van de warmtepomp (de CoP waarde) ?
4. Hoeveel gas verbruikt de nieuwe (hybride warmtepomp) ?

ad1 = totaalverbruik - 100 m3 pp x 10  (dat is het warme water voor de douche etc) = kWh.  
of als je hier boven b.v. hebt berekend dat je woning 12 kW nodig heeft dan is het verbruik 1600 x 12 = 19.200. 1600 is het aantal uur dat de warmtepomp draait.

ad2 = 1 m3 = 10 kWh
Het rendement van een HR ketel = 90 % Hier boven hebben we berekend 19.200 kWH Dus 1920 m3 gas 1m3 gas = 0,65 euro => € 1248

ad 3 CoP = efficiency = afgegeven energie tov verbruikte energie (= Coëfficient of Performance)

A7/W35 = 4,7 wil zeggen bij een buitentemperatuur van 7 oC een afgifte van 35 oC rendement 4,7
A2/W35 = 3,6 wil zeggen bij een buitentemperatuur van 2 oC een afgifte van 35 oC rendement 3,6

Bij hybride mag je gemiddeld uitgaan van A7/W35 = 4,7

ad 4. Hoeveel ben je kwijt bij een hybride warmtesysteem.

85 % door warmtepomp met COP 4,7 = 19.200 * 0,85 / 4,7 (CoP) = 3472 kWH
15 % door HR ketel rendemet 90 % = 19.200*0,15*0,9/10 (zie ad2)= 253 m3 

1 kWh elektra kost 0,225 => 0,225*3472 = € 781
1 m3 gas kost 0,65 => 253 * 0,65 = € 168,35  = samen € 950,--

Bij ad 2 hebben we uitgerekend dat verwarmen met HR € 1248 kost. Met warmtepomp erbij kost het € 950

Je bespaart dus € 300,--

Een warmtepomp kost € 2150 en met aftrk van subsidie € 1900,--. Je hebt hem dus tussen de 6 en 7 jaar terugverdiend.

Je bespaart er zo'n 30 % energie mee als de de elektra niet opwekt met PV.

All electric

allelectric

 

Als je vloerverwarming hebt kan je ook voor een all electric oplossing kiezen. Warmtepomp met elektrische boiler + elektrische naverwarmer tegen Legionella. Je hebt wel een grote bioler nodig.

Vragen

1. Hoeveel verwarmingsvermogen heb je nodig
2. Grondgebonden of lucht
3. Keuze warmwatervoorziening
4. Selecteer het juiste vermogen

Ad1
4 personen en douche => 200 liter boiler = 1 kW extra er bij
4 personen en bad of > 5 personen => 300 liter boiler = 1,5 kW eztra er bij

Nu weer de beta factor = vermogen warmtepomp / totaal nodig vermogen = 0,8

beta

Bij 0,8 wordt in 93 % in de warmtevraag voorzien. De 7 % wordt bijverarmd en daar hoef je niets voor aan te schaffen. Te zien is dat de warmtepomp eigenlijk wel kleiner kan (want beta 0,5 is ook genoeg) maar als het drie maanden heel koud is dan gaan de energiekosten drastisch omhoog. De pomp moet dan zo in zijn max gaan werken dat dat ook niet goed is.

Welk vermogen moet je kopen bij de woning van 12 kW (uit het bovenstaande voorbeeld) en 200 l boiler en betafactor 0,8 ?

0,8 * (12 + 1) kW (van de boiler) = 0,8*13 = 10,4 kW. Dus je hebt een warmtepomp nodig van 11 kW.

Wat is de terugverdientijd ?

Je hebt 12 kW * 1600 draaiuren per jaar = 19.200 kWh nodig waarvan 93 % komt van de warmtepomp 17856 kWH en 7 % 1344 kWh elektrisch.

De kosten van de warmtepomp = 1/CoP * de geleverde energie = 1/4,7 * 17856 = 3799 kWh
De 7% = 1344 kWH moet je hierbij optellen => 5143 kWH
1 kWH = 0,225 euro dus de kosten worden 5143 * 0,225 = € 1157

De HR ketel kost € 1248 in verdruk..zie ad 2 en deze oplossing kosr € 1157. Ongeveer € 100,-- per jaar winst. De aanschaf van 11kW warmtepomp is €3750 (na aftrek van €2050 subsidie).
Terugverdientijd 37 jaar ?? 40 % CO2 reductie.  

Beoordeling bijdrage bivalente warmtepomp 

De beoordeling van de bijdrage van een bivalente warmtepomp aan de energiebehoefte gebeurt aan de hand van de bètafactor. Dit is de verhouding tussen het vermogen van de warmtepomp en het totaal benodigde vermogen.

grafiekbeta

In de grafiek is het aandeel van de warmtepomp aan de warmtelevering als functie van de bètafactor aangegeven. Hieruit blijkt dat bij een bètafactor tussen de 0,3 en 0,6 de bijdrage van de warmtepomp tussen de 88% en 94% bedraagt (zie ISSO-publicatie 72, paragraaf 2.4.1). 
Voorbeeld: Energieverbruik

Een woning heeft de volgende warmtebehoefte:

• Transmissieverlies van 5 kW;
• Warmtebehoefte van 1000 vollasturen per jaar.
• Als je hier een monovalente warmtepomp installeert met een COP van 4, dan is het elektriciteitsverbruik 5 kW x 1.000 uur = 5.000 kWh / COP 4 = 1.250 kWh.

Als je een bivalente warmtepomp installeert met een vermogen van 3 kW en een elektrische naverwarmer van 2 kW, dan is het energieverbruik: 5 kW transmissieverlies / 3 kW warmtepompvermogen = 0,6 bètafactor. 

In de grafiek kun je aflezen dat dan 95% van de energie door de warmtepomp wordt geleverd.

Het verschil in energieverbruik tussen beide opstellingen is 1.438 - 1.250 = 188 kWh. Tegen een tarief van € 0,22 per kWh is de gebruiker dan per jaar € 41,36 meer aan energiekosten kwijt. Met deze lage (extra) energiebesparing is de veel hogere investering in een monovalente warmtepomp meestal niet interessant.

Het energieverbruik kun je dan als volgt berekenen:

Warmtepomp: 5000 kWh x 95% = 4750 kWh x COP 4 = 1.188 kWh.
Naverwarming: 5000 kWh x 5% = 250 kWh.
Totaal energieverbruik is dus 1.188 + 250 = 1.438 kWh.    

Koeling 

Een warmtepompinstallatie kan ook worden ingezet voor de koeling van een woning of gebouw. Hierbij is de keuze tussen vrije bronkoeling (passieve koeling) en actieve koeling. Bij vrije bronkoeling doet de warmtepomp niet mee.

Bij bijvoorbeeld een grondwaterbron zijn de temperaturen van het bronsysteem redelijk constant op ca. 10 °C. Deze brontemperatuur is uitstekend voor koeling. De warmtepomp hoeft niet in bedrijf te komen. 

Actief koelen kan met een daarvoor geschikte omkeerbare warmtepomp of door de kringloop hydraulisch om te schakelen. Als je de warmtepomp actief inzet, kun je een laag temperatuur koeling realiseren.

Vloerverwarming is voor het gebruik van laag temperatuur koeling niet geschikt vanwege de condensvorming. Hiervoor moet een apart afgiftesysteem worden aangelegd. Omdat je een warmtepomp inzet, moet je wel rekening houden met het energieverbruik.

Werking warmtepomp

werking warmtepompWarmtepomp

Het kookpunt van een vloeistof is afhankelijk van de druk. Hoe hoger de (damp)druk hoe hoger het kookpunt. In een snelkookpan kookt water pas bij 120 graden en 2 bar. Hoe lager de druk hoe lager de temperatuur dat iets gaat koken. Als je de druk verhoogt wordt de temperatuur hoger. Die warmte kan dan worden afgegeven (via een warmtewisselaar). Als de druk laag is heeft een vloeistof een lage temperatuur en kan dan warmte opnemen (van water, de binnen of buitenlucht). Dus je neemt warmte op, je verhoogt de druk, dan geef je de warmte af en verlaagt de druk weer. Je kan dus de afgiftetemperatuur verhogen door de druk te verhogen. (Bij een koelkast verlaag je de temperatuur door de druk te verlagen). 

Een warmtepomp verhoogt de druk met een compressor (2) en verlaagt de druk door een expansieventiel (4). De warmtepomp neemt warmte op bij (1) en geeft warmte bij een veel hogere temperatuur af bij (3).  

In het circuit werk je met stoffen (koudemiddelen) die goed warmte opnemen of afgeven. Ammoniak, Kookdioxide, Propaan of de R-middelen (R410; R290; R132; R404; R407)
Stel een koudemiddelgas (of damp) heeft warmte opgenomen en is bij 8 bar 1 oC. De compressor maakt er dan 70 oC onder 23 bar van. Dit verwarmt tap- of CV water en gaat naar het (expansie)ventiel onder 23 bar maar 31 oC. Na het ventiel is de druk weer verlaagd naar 8 bar en wordt de vloeistof - 2 oC.  Vervolgens kan de (koel)vloeistof weer warmte opnemen waarna het verdampt en weer wordt gecomprimeerd door een compressor. 

Let Op!

Een koudemiddel kan giftig of brandbaar zijn, daarom mogen werkzaamheden aan het circuit in de warmtepomp alleen worden verricht door STEK erkende bedrijven met STEK gediplomeerde monteurs.

De vloeistof kan de warmte opnemen van de warmtebron door een warmtewisselaar. Die warmtebron kan een echte bron zijn maar ook de warmte in de buitenlucht of de lucht in huis. Omdat doordie warmte de koelvloeistof veredampt wordt de warmtewisselaar ookwel de verdamper genoemd (1). Aan de andere kant wordt de warmte afgegeven via de warmtewisselaar die condensator wordt genoemd omdat daar de (koelvloeistofdamp) weer vloeistof wordt. Er gaat ook behoorlijk wat energie zitten in het verdampen en condenseren. Water 1 oK te verhogen kost 4,2 KJ maar water verdampen kost 2500 kJ /oK    
 
Dus in de verdamper (1) zal de temperatuur van de warmtebron overgaan op het vloeibare koudemiddel, wat daarna verdampt. De verdampte vloeistof wordt tot een hogere druk en temperatuur samengeperst door middel van een compressor (2). Hiervoor is elektriciteit of een andere energie nodig. De hete verdampte vloeistof voert dan door de condensor (3) waar het condenseert en bruikbare warmte afgeeft. Tenslotte expandeert de verdampte vloeistof tot de druk van de verdamper en de temperatuur in het expansieventiel (4). De vloeistof stroomt daarna naar de verdamper, waar het proces weer van voor af aan begint.

De warmtepomp produceert drie maal zoveel energie als nodig is om de warmtepomp aan te drijven

Het rendement wordt uitgedrukt in COP = Coefficent of Performance

Als een warmtepomp een vermogen kan opwekken van 4 kW nuttige warmte (Qnuttig) en het verbruik is 1 kW (Wcompressor) dan is de COP (de performance) 4. Ofwel COP is Qnuttig/Wcompressor

Dus wat als de COP is 4 en er wordt 4000 kWh geleverd.
Hoeveel procent rendement heeft de warmtepomp dan ?
Hoeveel kHh elektrische energie wordt er dan verbruikt ?


Hoe groter het verschil in T verdamper en T condensor hoe harder de motor moet werken. = temperatuurslift. Vandaar dat de COP hoger wordt naarmate het verschil kleiner wordt. Daarom moet je bij COP er eigenlijk bij zetten over welk temperatuursverschil het gemeten is. B.v. B0W35 (Bron 0 oC en W(isselaar) 35 oC) of A7W35 (Air 7 oC W(isselaar) 35 oC)

Waarom verwarmt een elektrische warmtepomp voordeliger dan een gasketel?

• De calorische bovenwaarde van aardgas = 35170 kJ/m³ gedeeld door 3600 = 9,77 kWh/m³ bij een toesteljaarrendement van 100%
• Bij een toesteljaarrendement van 85% levert een gasketel 8,3 kWh per m³ aardgas
• 1 m³ aardgas kost ca. € 0,72, dus € 0,72/8,3 = € 0,0867 per kWh
• Omdat het C.O.P. van een WP-installatie gemiddeld op 4,0 zit, levert 1 kWh elektrisch, 4,0 kWh thermisch op
• 1 kWh elektrisch kost (gem. tarief) € 0,20/kWh, echter vanwege het hoge C.O.P. komt de prijs per kWh op € 0,05

In goed geisoleerde woningen van tegenwoordig is 6 kW verwarmend vermogen genoeg terwijl b.v. een keukengeiser al 9 kW levert.
Tegenwoordig worden 15.000-20.000 nieuwe woningen per jaar gebouwd. Daar kan je niet zoveel warmtepompen in kwijt. Veel interessanter zijn de 7 miljoen bestaande woningen (met gemiddeld 2,2 bewoners).
Men combineert de luchtwarmtepomp met de ketel (= hydride systeem) en zet er slimme elektronica tussen die berekent wat het meest economisch is.Je krijgt dan een modulerende ketel.  

Ecolution
Je kan dus via het bovenstaande idee met de warmte uit de ventilatielucht de CV installatie verwarmen. Ventileren is goed om vuile lucht te verversen maar ook om vocht af te voeren of dat wat van de bouwstoffen vrij komt. Binnenlucht van 20 oC gaat door de ventilator. Dat zorgt er voor dat in de verdamper de koelvloeistof verdampt en warmte opneemt. De compressor maakt er 50 oC van waarna het door de warmtewisselaar gaat die een 50 liter boiler tot 50 oCverwarmt. Daarbij koelt de koelvloeistof af tot 35 oC en gaat dan door het expansieventiel. De druk gaat er af en de vloeistof koelt weer af tot 10 oC. Vervolgens gaat de vloeistof weer in de verdamper. 50 oC kan nog maar om warm tapwater te verkrijgen van 60 graden zit er nog een HR ketel achter.  

Aandachtspunten bij de aanleg van lucht/water warmtepompen in de bestaande bouw
• Maak een transmissieberekening
• Let op het afgiftesysteem (LT)
• Geen menginjectie toepassen
• Denk om de diameter van het leidingwerk (dT) Die mag 4 meter lang zijn met een 200 mm kanaal en elke bocht is één meter er af. Hou je aan de voorschriften en isoleer het afgiftekanaal goed tegen condensatie want de lucht naar buiten is 6-7 oC. Zie onder. 
Het aanzuigen van lucht 150 m3/uur kost 15 euro per jaar bij een weerstand van 20 Pa. Heeft het luchtkanaal meer weerstand (kleinere buis, bochten, ribbels in bochten) b.v. 100 Pa dan kost dat 38 euro en bij 200 Pa 96 euro. Plus meer slijtage, veel weerstand en veel geluid. Dus installeer met de voorgeschreven kanalen en diameter en zorg ook voor genoeg ruimte onder de deuren zodat ook echt goed geventileerd kan worden.
Aanbevolen wordt uit de woonkamer 7 l/sec = 25 m3/uur af te zuigen, in de badkamer 14 l/sec = 50 m3/uur en 75 m3/uur uit de keuken. Dat is in totaal 150 m3.
Je hebt ongeveer 25 liter warm water nodig per persoon.   

• Instructie bewoners over het gebruik

Absorptiewarmtepomp

Naast elektrische warmtepompen worden ook absorptiewarmtepompen toegepast. Deze warmtepompen worden thermisch aangedreven door de verbranding van aardgas en gebruiken als bron de omgevingslucht.
 
Een absorptiewarmtepomp heeft een hoger temperatuurbereik dan een elektrische warmtepomp, maar heeft een lager rendement.
Hoe werkt een warmtepomp via een filmpje.

Afgiftesystemen

Een warmtepomp heeft een hoog rendement als de afgifte temperatuur laag is. Dat kan alleen met speciaal geselecteerde LTV (lage temperatuur verwarming) afgiftesystemen. Dit zijn:

  • Vloerverwarming
  • Wandverwarming
  • LTV convectoren
  • LTV radiatoren
Het afgiftesysteem kan een grote invloed hebben op het goed functioneren van een warmtepomp. Een warmtepomp moet voor goed functioneren minimaal 10 minuten in (warmte) bedrijf zijn. Als de warmtepomp voor kortere periodes in bedrijf komt, wordt onder andere de olie in de compressor niet goed verdeeld waardoor veel bedrijfsuren ontstaan met onvoldoende smering en grotere slijtage. Het afgiftesysteem moet dus altijd in staat zijn om 10 minuten lang warmte van de warmtepomp op te nemen.
 
Vloer- en wandverwarming

Vloerverwarming en wandverwarming bestaat uit een net van verwarmingsleidingen in de vloer of wand. De leidingen liggen meestal met een hart op hart afstand van 10 tot 15 cm van elkaar. De leidingen van meestal 100 tot 200 meter komen bij elkaar bij de vloerverwarmingsverdeler en verzamelaar. Bij warmtepompen zit er op deze verdeler vaak geen pomp. Die zit vrijwel altijd in de warmtepompunit. Op de verdeler zitten inregelafsluiters.
 
Voordelen vloer en wandverwarming:
• Groot stralingsaandeel in de verwarming van de ruimte. Dat wordt door bewoners als comfortabel ervaren.
• Een lager energieverbruik. Door een hoger stralingsaandeel kan de luchttemperatuur lager zijn. Dit zorgt voor een lager warmteverlies van de woning.
• Er zijn geen radiatoren nodig die ruimte innemen of als minder mooi worden ervaren.
 
Nadelen vloer en wandverwarming:
• Er worden eisen gesteld aan de vloerafwerking. Een hoogpolig tapijt isoleert. 
 Hierdoor zal de afgifte temperatuur verhoogd moeten worden voor een gewenste ruimtetemperatuur. Het rendement van de installatie zakt en het energieverbruik zal toenemen.
• Bij groot glasoppervlak kan koudeval ontstaan. Vloerverwarming is minder goed instaat dan radiatoren om koudeval op te vangen.
• Vloerverwarming is een traag systeem. Als de ruimte en vloer afgekoeld zijn kan het (enkele) uren duren voordat de ruimte weer warm is.

LTV radiatoren

Een warmtepomp heeft een goed rendement als de aanvoertemperatuur laag is (maximaal 45 °C). Standaard radiatoren (geselecteerd op een temperatuur regime van 80 / 60 °C) zijn dus niet geschikt voor warmtepompen.
 
Als je radiatoren tegenkomt in woningen met een warmtepomp zijn het altijd relatief grote radiatoren. Deze radiatoren worden ook wel LTV radiatoren genoemd en zijn niet geschikt om te koelen.
 
Voordeel LTV radiatoren:
• Eenvoudig te plaatsen in bestaande woningen.
 
Nadelen LTV radiatoren:
• Geen mogelijkheid tot koelen en regeneratie van de bronnen.
• Radiatoren moeten groot uitgevoerd worden waardoor ruimtebeslag groot is.

LTV convectoren

Als je convectoren tegen komt in woningen met een warmtepomp zijn het altijd relatief grote convectoren (LTV convectoren).
 
Vaak voorzien van geforceerde afgifte door ventilatoren op de convector. Hierdoor is de afgifte hoger en kan de convector kleiner uitgevoerd worden.
 
Met convectoren met geforceerde afgifte kan ook gekoeld worden als deze voorzien zijn van een condensregeling. 

Luchtverwarming  
 
Luchtverwarming wordt vooral toegepast in passiefhuizen. Dit heeft weinig invloed op de warmtepomp. Wel moet de warmtewisselaar van de luchtverwarming geschikt zijn voor lage verwarmingstemperaturen (maximaal 45 °C). 

Op te stellen vermogen warmtepomp

Bij toepassing van conventionele technieken zal een cv-ketel, bijvoorbeeld, altijd 100% van het benodigde vermogen leveren.
 
Bij een warmtepompinstallatie is dit meestal niet het geval. Het kan wel, met een zogeheten monovalente installatie, maar die vergt een relatief hoge investering in de bron en de warmtepomp.
 
Aangezien een belangrijk deel van dit vermogen zelden wordt gebruikt, bijvoorbeeld alleen als het vriest, zal deze investering niet snel rendabel zijn. 
 
De meeste warmtepompinstallaties worden uitgevoerd als bivalente installaties. Hierbij dekt de waterpomp de basislast in de energiebehoefte.
De pieklast, bijvoorbeeld als het vriest, wordt dan gedekt door een elektrisch element (woningbouw) of een HR-ketel (utiliteitsbouw).
 
De hogere investering in de warmtepomp en bron is snel rendabel omdat deze het hele jaar optimaal bedrijfsuren kunnen maken, en dus energie kunnen besparen.
 
Bijkomend voordeel is dat de installatie een grotere bedrijfszekerheid heeft. Mocht de warmtepomp in storing staan, dan kan de pieklastvoorziening toch de benodigde warmte leveren.
 
Daardoor is het wel belangrijk dat een bivalente installatie goed wordt aangelegd, ingeregeld en gebruikt. Anders komt de pieklastvoorziening onnodig in bedrijf. De gebruiker zal daar niets van merken, maar het jaarrendement van de installatie wordt er ernstig door beïnvloed. Met hoge energierekeningen als gevolg. 
 
Hoe installeer je een warmtepomp?

Vanwege de grote kans op spanningscorrosie (spontaan scheuren) is het niet verstandig om messing koppelingen te gebruiken. Spanningscorrosie kan optreden als een messing koppeling wordt blootgesteld aan:
• Trekspanning (spanning door montage of wijze van fabriceren);
• Vocht (condensvocht);
• Ammoniak of ammonia (aanwezig in leidingisolatie);
• Dit geldt ook voor messing vernikkelde, verchroomde of geschilderde fittingen. 

Het aanleggen van een captatiennet voor een warmtepomp.



Thermometers, filters en flexibele aansluitingen 

Voor service en onderhoud is het verstandig om in het bron en afgiftecircuit goede thermometers op te nemen. De temperaturen aan de bron- en afgiftezijde zijn belangrijk voor een goede werking en COP van de warmtepomp. Door hier thermometers te plaatsen kun je snel en eenvoudig zien of de installatie goed functioneert. 

Diverse componenten, bijvoorbeeld de warmtewisselaars, zijn erg gevoelig voor vervuiling. Daarom is het verstandig om zowel tussen de bron en de warmtepomp als tussen het afgiftesysteem en de warmtepomp filters te plaatsen om schade of storingen te voorkomen. 

Om trillingen en geluidsoverlast te voorkomen is het gebruikelijk dat een warmtepomp wordt aangesloten met flexibele aansluitleidingen.

Pompen

Een warmtepompinstallatie heeft veel meer pompen dan een conventionele installatie.
 In warmtepompen voor woningbouw zijn deze pompen vaak al ingebouwd, maar soms moeten ze ook buiten de warmtepomp worden geïnstalleerd.

De volgende pompen zijn vaak opgenomen in een installatie:

• Bronpomp
• Pomp tussen TSA bron en de warmtepomp bij een grondwaterbron
• Circulatiepomp(en) in het afgiftesysteem.

Vanzelfsprekend pas je in een duurzaam installatieontwerp energiezuinige pompen toe. 

Expansie, overdrukbeveiliging en ontluchting installatiedelen met warmtewisselaars zijn van elkaar gescheiden in de warmtepompinstallatie.

Al deze delen moet je voorzien van expansieontluchting en een overdrukvoorziening.

Denk er bij het bepalen van de positie van de ontluchter aan dat de traditionele ontluchters door de lage temperaturen niet optimaal functioneren. Plaats de ontluchters daarom bij voorkeur zo hoog mogelijk en/of op een zo 'warm' mogelijke plaats.

Pendelen 

Een afgiftesysteem kan een bepaald vermogen afgeven. Als de ruimte op de gewenste temperatuur is, zal de warmtevraag (vermogen) gering zijn. Hierdoor kan de warmtepomp maar kort in bedrijf komen.

Steeds kortstondig in bedrijf komen wordt ook pendelen genoemd. Het warmtepomprendement (COP) daalt hierdoor en in de compressor treedt meer slijtage op.

Daarom worden de meeste warmtepompsystemen voorzien van een buffervat. Dit buffervat zorgt ervoor dat de warmtepomp altijd voldoende warmte-energie kan afstaan, waardoor de pomp niet gaat pendelen. Het buffervat plaats je parallel aan de warmtepomp en het afgiftesysteem. 

Pieklastvoorziening

Een bivalente installatie heeft naast de warmtepomp ook nog een pieklastvoorziening, bijvoorbeeld een elektrisch element (met name in de woningbouw) of een HR-ketel (utiliteit). 

In warmtepompen voor woningbouw is deze voorziening vaak al geïntegreerd binnen de mantel. Als de pieklastvoorziening afzonderlijk geïnstalleerd moet worden, moet je rekening houden met de benodigde pompen, serviceafsluiters, inregelafsluiters en dergelijke.

Leidingen

Ongeïsoleerde leidingen veroorzaken veel nutteloos energieverlies. Controleer bij oplevering van de warmtepomp of de leidingen voldoende zijn geïsoleerd. Zorg dat de 'koude' leidingen tegen condens zijn geïsoleerd, zeker als er koeling wordt geleverd.

Krachtstroom

Zelfs de kleinere warmtepompen hebben al snel een 400 Volt krachtstroomaansluiting. Laat die aansluiting altijd over aan een gecertificeerde elektricien. De warmtepomp moet worden aangesloten volgens de daarvoor geldende eisen (NEN1010), op een aparte groep met een aardlek- of trage zekering. Ook moet er altijd een externe werkschakelaar worden geplaatst bij de waterpomp.

Vanwege de hoge aanloopstroom kun je bij de meeste warmtepompen een aanloopstroombegrenzer of softstarter toepassen. Als in een gebouw meerdere warmtepompen parallel zijn geïnstalleerd, bijvoorbeeld in appartementen, is het raadzaam om deze voorziening al toe te passen bij een vermogen van 1 kWe. 

Het algemene advies: gebruik een zekeringautomaat met aardlek.

Draairichting stroomveld

Bij het aansluiten van de warmtepomp moet je goed opletten op de draairichting van het stroomveld. Onjuiste aansluiting kan schade veroorzaken. Schakel bij service en onderhoudswerkzaamheden altijd de externe werkschakelaar uit voordat je de mantel opent.

Als je de hoofdschakelaar van de warmtepomp gebruikt, kan de interne bekabeling onder spanning blijven staan.

Stooklijn instellen

Bij een weersafhankelijke regeling is de CV-aanvoertemperatuur van de warmtepomp afhankelijk van de buitentemperatuur. De warmtepomp bereikt de hoogste aanvoertemperatuur bij een lage buitentemperatuur. Op dat moment is ook het grootste verwarmingsvermogen nodig. Bij een hogere buitentemperatuur is minder vermogen voor verwarming nodig. Als het buiten warmer is daalt de CV-watertemperatuur. De helling en hoogte van de stooklijn moet zodanig zijn dat in een gebouw de gewenste temperatuur bereikt wordt.


 


bodemwarmtepompLuchtwamtepompLuchtwarmtepompCOPLuchtwarmtepompsensorenEcolution in huis
Het duurt 1,5 uur voor de luchtwarmtepomp om water op 50 oC te krijgen. Tot 65oC kan ook maar kost te veel energie.
0,39 m3 gas = 1 kWh. 1 m3 gas kost 60 ct.
De COP van een CV ketel ligt iets onder de 3.

De warmtepomp weegt 100 kg. Die is dus niet zomaar op te pakken. Ze moet gemonteerd worden op een stevige wand. (200 kg/m2) De compressor vibreert en maakt geluid. Dat doet alles wat beweegt. Het geluid moet naar de massa van de wand.
geluid  

Dit resulteert in een besparing van ± 42%

In de industrie gebruikt men tegenwoordig add on warmtepompen ofwel een tweede warmtepomp die een bron van 35 oC brengt op een Wisselaar van 70oC. Ammoniak heeft een hele hoge warmtecapaciteit en je hebt er dus heel weinig van nodig. Dit gebruikt men tegenwoordig veel. Je hebt dan wel veiligheidsmaatregelen nodig (gasmasker bij de hand, oogdouche) hoewel e.e.a. vaak niet echt gevraarlijk is.De ammoniak die er uit gaat heeft dan nog maar een temperatuur van - 12 oC. Olie is dan een probleem. Olie wordt vast bij alge temperaturen. Degene die compressoren e.d. weet te maken zonder olie kan rijk worden.

In het onderstaande concept is vanalles gecombineerd. De warmtepomp haalt de warmte uit de buitenlucht. De wordt aangezogen onder de zonnepanelen. De koude lucht wordt weer naar buiten gebracht en koelt de zonnepanelen hetgeen een hogere opbrengst oplevert. De zonnepanelen leveren stroom voor de warmtepomp. De warmtepomp verzorgt warm tapwater of gaat de vloerverwarming in. Zie hier


DHS1DHS2
DHS3DHS4 
   


Drukken


Buitentemperaturen

Selectie warmtepomp


COP

Schema


Combiwarmtepomp

warmtepompverwarmen

Warmtepompkoelen

Klimax Installatiebedrijven heeft voor de kantoren een warmtepompsysteem op basis van lucht-lucht gecombineerd met warmteterugwin (WTW) ventilatie en individuele regeling toegepast. In het magazijn hebben we ventilatoren aangebracht die in de winter de warme lucht naar beneden drukken. Hierdoor bespaar je op eenvoudige wijze tot 40% van het gasverbruik.

WarmtepompnetwerkIn de komende jaren mag een toename worden verwacht in de toepassing van elektrische warmtepom-pen voor ruimteverwarming en warm tapwaterbereiding in de Nederlandse woningbouw, van ca. 60.000 stuks nu tot ca. 500.000 warmtepompen in 2020. Elektrische warmtepompen kunnen een unieke functie invullen bij het managen van slimme netwerken (smart grids). Door de hoge voorspelbaarheid van zowel gebruik als de mate van netbelasting, en ook de optie tot bufferen/uitgestelde net-belasting zijn warmtepompen de ideale optie.
Warmtepomp systemen bieden veel mogelijkheden voor load management in smart grids. In 2020, uit-gaande van circa 500.000 geïnstalleerde warmte-pompen van ongeveer 3 kWe gemiddeld, kunnen zij een regel-bare belasting bieden in de grootte van totaal 1.500 MW.

De warmtevoorziening in de woning biedt de beste mogelijkhe-den voor load management.
Het grootste potentieel van de warmtepomp ligt momenteel op het gebied van verwarming en valt samen met het seizoensge-bonden gebruik. Het produceren van warm tapwater kan gedu-rende het gehele jaar gebruikt worden voor load balancing. In de nieuwbouw, bepaalt productie van wam tapwater een steeds groter deel van het energiegebruik. Daarnaast kunnen omkeerbare warmtepompen koeling bieden, waarbij het elektri-citeit gebruik van de warmtepomp samenvalt met elektriciteit uit zon PV productie, die in de zomer op zijn hoogst is.
Naast het schakelen en regelen bieden de zogenaamde ‘hybride’ (Combinatie van gasgestookte CV ketel en een warm-tepomp, al dan niet in 1 omkasting) warmtepompen in de Ne-derlandse situatie de mogelijkheid om naast op basis van net-werkbelasting te sturen, ook te wisselen van energiedrager.
Gezien de fijnmazige gasinfrastructuur in Nederland ligt hiereen volledig onontgonnen regel potentieel voor de netbeheer-ders. Om het potentieel voor warmtepompen in smart grids optimaal te ontsluiten, zijn er de nodige aandachtsgebieden geïdentificeerd, waaronder een technisch en juridisch kader.
Technisch kader:
● Het concreet identificeren van het technische regelpotentieel van types warmtepompen;
● De huidige en toekomstige mogelijkheden van de warmte-pomp bij load balancing;
● Bepaling van het potentieel voor CO2-reductie door middel van een efficiënter gebruik van duurzaam opgewekte elektrici-teit;
● Optimalisatie van installaties en gebouwen ten aanzien van de functie van het opslaan van energie in nieuwe en bestaande gebouwen;
● Intelligente oplossingen t.b.v. voorspelling van elektriciteits-productie en verbruik;
● Ontwikkeling van toepasbare besturingssystemen;
● Interfaces voor de communicatie tussen de slimme meters en warmtepomp.

Cursus Warmtepompen basis monteurs

Kenteq biedt een cursus aan Warmtepompen basis voor monteurs


De cursus richt zich op monteurs die willen kennismaken met warmtepomptechnologie en het monteren van warmtepompinstallaties.Aan het eind van deze cursus heeft de monteur voldoende basiskennis van warmtepompinstallaties om deze op basis van geldende normen en leveranciersdocumentatie te monteren.

Tijdens deze cursus worden de volgende onderwerpen behandeld:
- principe van een warmtepomp
- samenstelling van de warmtepompinstallatie
- mogelijkheden van verschillende warmtebronnen
- mogelijkheden van verschillende warmtepompsystemen
- eisen aan aangiftesysteem
- opstellingsruimte van warmtepompen
- hydraulische aansluiting (montageaspecten)
- elektrische aansluiting
- regeling warmtepomp, afgifte en gebruik
- aansprekende voorbeeldprojecten

Om de kennisbehoefte op het gebied van het ontwerpen en installeren van warmtepompsystemen adequaat in te vullen, is op initiatief van OTIB door ISSO in samenwerking met DWA installatie- en energieadvies, UNETO-VNI, Kenteq en Stichting Warmtepompen de leergang Warmtepompen ontwikkeld. Deze leergang bestaat uit een zestal cursussen die samen in de kennisbehoefte kunnen voorzien, zowel voor een eerste kennismaking als verdere specialisatie.

Meer info is te vinden op deze flyer Men maakt onderscheid in de onderstaande richtingen.
warmtepompen

Trainingen zijn hier te vinden

warmtepompen Lessen


Lessen over warmtepompen (pdf van 25,6 MB)
Lessen over warmtepompen in het Engels

De warmtepomp van het project in Umea Websites

http://www.energietech.info/restwarmte/th_warmtepomp.html
 
De theorie over warmtepompen met fabrikanten, projecten en de mogelijkheid een CDrom te bestellen
warmtepompen
http://www.bouwtrefpunt.nl/kennisbank/72-warmtepomp.htm
 
Info over wamtepompen
Zonne energie

http://www.idet.nl/frameset_duurzaam.htm
 
Door wat omlaag te scrollen kom je bij info over warmtepompen
warmtepompen




http://www.gasterra.nl/energietransitie/Pages/HRE-Ketel.aspx

 

Nieuw is echter dat ook bij individuele huishoudens warmte voor zowel verwarming als warm water en elektriciteit voor verlichting en apparatuur kan worden opgewekt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%MCEPASTEBIN%