Warmtepompen

Systeem keuze

Bij de warmtepomp kunt u kiezen uit verschillende systemen, de keuze van het systeem hangt af van de situatie, realisatiemogelijkheid en het beschikbare budget. Er zijn ook grote verschillen in rendement tussen de verschillende uitvoeringen warmtepompen.

Werkingsprincipe van de warmtepomp

Een warmtepomp is een apparaat dat warmte verplaatst door middel van arbeid. De meest voorkomende toepassing vinden we in gebouwen, waar de warmtepomp wordt gebruikt om de vertrekken te verwarmen. Omgekeerd kan de warmtepomp soms ook als koelmachine fungeren. Warmtepompen zijn, in combinatie met een laag temperatuur afgiftesysteem zoals vloerverwarming, uitermate geschikt voor verwarming van gebouwen. In deze combinatie kunnen ze bijdragen aan een grote vermindering van het energiegebruik. Gevolg een verlaging van de CO2-uitstoot en natuurlijk uw energienota.

Alle soorten warmtepompen nemen bij lage temperatuur warmte op en geven deze bij hogere temperaturen weer af. Volgens de Tweede Hoofdwet van de thermodynamica gaat dat niet vanzelf. Hierbij is arbeid nodig in de vorm van een compressor. De werking van een warmtepomp is in wezen vergelijkbaar met die van een koelkast. Bij een koelkast wordt door de verdamper warmte onttrokken aan de te koelen producten en wordt dit via de condensor (warme achterzijde koelkast) afgegeven aan de buitenlucht.

Bij een warmtepomp wordt deze warmte onttrokken aan elementen van het milieu (bodem, lucht, water...) en naar het verwarmingssysteem gevoerd. Het kringproces van de warmtepomp gebeurt volgens eenvoudige natuurkundige wetten. Het koudemiddel, een vloeistof dat reeds op lage temperatuur kookt, loopt in een kring en wordt achtereenvolgens verdampt, gecomprimeerd, gecondenseerd en ontspannen.

  • 1e stap; Drukverhoging in de compressor
    In de eerste stap wordt het gasvormige koudemiddel samengeperst, meestal in een scroll-compressor. Hierbij loopt de temperatuur op tot boven die van de te verwarmen ruimte. De hete damp stroomt naar de condensor.

  • 2e stap; Warmteafgifte in de condesator
    In de condensor (verwarming gedeelte) condenseert de damp tegen de relatief koude wand en geeft daarbij warmte af. De temperatuur waarbij dit gebeurt is afhankelijk van de druk: hoe hoger de druk, hoe hoger het kookpunt. De vloeistof wordt aan de onderzijde van het reservoir afgetapt en stroomt dan naar een smoorventiel.

  • 3e stap; Drukverlaging
    In het smoorventiel of reduceerventiel stroomt de vloeistof door een nauwe opening waarachter de druk aanzienlijk lager is.

  • 4e stap; Warmteopname uit de omgevingslucht of bodem
    In de verdamper (koeling gedeelte) is de druk lager, zodat de vloeistof aan de kook raakt. De warmte die daarvoor nodig is wordt onttrokken aan de omgevingslucht of bodem. De temperatuur waarbij dat gebeurt is afhankelijk van de heersende druk, die door de aanzuigende werking van de compressor laag wordt gehouden.  

    Een merkwaardige eigenschap van warmtepompen is dat met een bepaalde hoeveelheid energie, in de vorm van elektriciteit of aardgas, een grotere hoeveelheid warmte-energie kan worden verplaatst dan er aan arbeid is verricht. Hierdoor kunnen ze een rendement (COP, Coëfficiënt Of Performance, prestatiecoëfficiënt) hebben dat hoger is dan 100%. Gemiddeld over het te verwarmen seizoen kunnen zelfs rendementen van tussen de 300% en 500% gerealiseerd worden!