Soorten warmtepompen
Als je van het aardgas af wilt, is een warmtepomp een goede optie. Welke soorten warmtepompen zijn er? Welke warmtepomp moet je kiezen? De informatie op deze pagina helpt je die vragen zelf te beantwoorden.
Er zijn 3 hoofdsoorten warmtepompen:
- Water-water warmtepomp, in 3 typen:
- gebruikt water uit de bodem
- gebruikt stromend water in de buurt (ook aquathermie/ TEO)
- haalt warm water van het dak via PVT-panelen (panelen die warm water en elektriciteit leveren)
- Lucht-water warmtepomp
- Lucht-lucht warmtepomp (airco die ook kan verwarmen)
SPF = Seasonal Performance Factor
Voor de technisch geïnteresseerden: meestal spreken we in projecten over de SPF-waarde. De SPF (Seasonal Performance Factor) houdt rekening met alle energie die nodig is om een systeem te laten functioneren, zoals een extra pomp, kleppen en regelingen. De SPF is een gemiddelde over een heel jaar. De waarden die we hierna noemen, zoals SPF 4,0 voor een water-water warmtepomp en SPF 3,2 voor een lucht-water warmtepomp, zijn typische SPF-waarden die je ziet in de praktijk.1. Water-water warmtepomp
Alle vormen van water-water warmtepompen gebruiken lagetemperatuur warmte (LT) voor de verwarming van het huis, waardoor er ofwel speciale convectoren nodig zijn in plaats van klassieke radiatoren, ofwel vloerverwarming nodig is. Dit geldt ook voor de lucht-water warmtepomp (zie verderop).
a. Warmtepomp met bodemwarmte (SPF 4,0)
Deze warmtepomp maakt gebruik van ondiepe bodemwarmte. Een verticale bodemlus die tussen de 25 en 150 meter diep gaat, haalt warmte uit de bodem. Met een warmtepomp kun je hiermee de ruimte verwarmen en warm tapwater maken. Hoe langer de bodemlus, hoe meer warmte je uit de bodem haalt. Dat kan door één diepe lus te maken, of door meerdere ondiepe lussen. Dan heb je dus meer boringen naast elkaar nodig, die minstens 6 tot 8 meter uit elkaar moeten liggen. Het is vaak handiger om één boring van 120 meter diep te doen dan 4 van 30 meter diep, maar alles hangt af van de samenstelling van de bodem (bron). Als er dieper dan 100 meter alleen maar klei of droog zand zit, heeft het weinig zin om dieper te boren.
De water-water warmtepomp met een verticale bodembron is een relatief dure installatie, omdat je 25 tot 150 meter de grond in moet. De boringen maken de installatie duurder dan de andere varianten van warmtepompen. Maar deze variant heeft wel een aantal voordelen: er is geen buiten-unit, dus geen geluid buiten, en in de zomer krijg je er (bijna) gratis (top)koeling bij. Ook is de installatie heel efficiënt (SPF 4,0). Hoe groter het huis en hoe hoger de kosten voor aardgas voorheen waren, hoe geschikter deze oplossing is. Daarom zie je die vaker bij grote vrijstaande woningen, landhuizen en boerderijen met bijgebouwen. De installatie kost zo’n € 15.000 tot € 25.000. Maar de aardgasrekening bij grote huizen loopt al gauw op van € 200 tot € 300 per maand, en dat is in 10 jaar ook al € 24.000 tot € 36.000. Dan is zo’n warmtepomp een goede investering.
b. Warmtepomp met gebruik van oppervlaktewater (TEO) (SPF 4,0)
Thermische energie uit oppervlakte water (TEO) mag zich in steeds meer aandacht verheugen. De bron waaruit warmte wordt onttrokken is oppervlaktewater, dus een sloot of kanaal vlakbij. Dat water moet wel stromen en minstens 1,5 meter diep zijn. Doordat er energie uit het water wordt gehaald, wordt het water kouder. Als het te ondiep en niet stromend zou zijn, zou het water rondom de warmtewisselaar op den duur bevriezen en gaat het rendement van de warmtepomp hard achteruit.
Er moet een leiding met water vanuit de sloot, de gracht of het kanaal naar de woning worden getrokken. Hoe langer die is, hoe duurder het wordt. Dit is te organiseren per huis, maar ook voor een wijkje. Dan wordt het een warmtenetje.
Een warmtepomp (met alleen een binnen-unit) werkt de lage-temperatuurwarmte van het water op naar warm water voor de ruimteverwarming en warm tapwater. De vraag is of dit voor woningen met energierekeningen van rond de € 150 per maand niet te duur wordt in vergelijking met de kosten van lucht-water warmtepompen. Het heeft ook meer voeten in aarde om warmte uit water te onttrekken. Denk bijvoorbeeld aan vergunningen. En hoe verder weg het water ligt, hoe duurder en hoe meer gedoe. Het voordeel: geen buiten-unit die geluid maakt.
c. Warmtepomp met PVT-panelen die de warmtepomp voedt met warm water (SPF 4,5)
PVT-panelen halen warmte én elektriciteit van het dak. Die warmte kan benut worden als bron voor de warmtepomp. Let wel op dat je goede PVT panelen neemt die een hoge warmteopbrengst kunnen leveren, want er is veel kaf onder het koren. Binnen in huis is er een binnen-unit van de warmtepomp die water op temperatuur brengt voor de verwarming en die zorgt voor warm tapwater. Dit is een mooie oplossing, maar die is wel duurder dan een lucht-water warmtepomp.
2. Lucht-water warmtepomp (SPF 3,2)
Als er tegenwoordig gesproken wordt over warmtepompen in de gebouwde omgeving, dan gaat het vaak over de zogenoemde lucht-water warmtepomp. Die zuigt lucht aan via een buiten-unit in de tuin of op het dak of het balkon. Er is ook een binnen-unit plus een boilervat voor douchewater in huis. Bij de meeste huizen komt de binnen-unit met boilervat op de plaats van de oude cv-ketel, in de bijkeuken of op zolder.
De lucht-water warmtepomp is goedkoper dan de water-water varianten en heeft gemiddeld een SPF van 3,2.
De lucht-water warmtepomp maakt warm water voor de douche (in het boilervat) en warm water voor de verwarming. Dit verwarmingswater is minder warm dan water van een cv-ketel, namelijk 35-40 graden versus 60-80 graden bij een cv-ketel. Dat betekent dat deze lagere warmte op een andere manier voor voldoende warmte in de ruimte moet zorgen. Dit kan het makkelijkst door een aantal radiatoren te vervangen door convectoren met ingebouwde ventilatoren. Convectoren zijn een soort moderne radiatoren die lagere temperaturen beter verspreiden, waardoor er een behaaglijke warmte ontstaat. Als je in de slaapkamers geen 20 graden nodig hebt, kun je rustig de oude radiatoren laten hangen.
Warmtepompen werken ook goed met vloerverwarming. Is die er nog niet, dan is dat vaak een grotere ingreep dan een paar radiatoren vervangen. Vloer- of wandverwarming zijn dus niet noodzakelijk, in tegenstelling tot wat het PBL schreef. Met 3 tot 5 convectoren (gemiddeld 2 in de woonkamer, 1 in de keuken, en afhankelijk van verdere wensen eventueel ook nog een paar boven) in de plaats van radiatoren (en de rest laten hangen) krijg je huizen goed warm met lucht-water warmtepompen. Dat zijn relatief snelle en simpele veranderingen.
Warmtepompen zijn vooral nodig in de winter als er niemand buiten zit, en veel minder in de zomer.
Hoe groter de afmetingen van de buiten-unit van de warmtepomp, hoe duurder, maar ook hoe minder geluid hij maakt. Er zijn ook mogelijkheden om in de zomer een paar graden te koelen. De warmtepompen mogen van de wetgever buiten overdag op de erfgrens niet meer dan 45 decibel geluid maken en ’s nachts (19:00-7:00 u) niet meer dan 40 decibel. Dit is ingegaan op 1 april 2021.
Het is goed om te weten dat warmtepompen vooral nodig zijn in de winter als er niemand buiten zit, en veel minder in de zomer, als ze alleen maar warm water hoeven te maken en doorgaans niet gebruikt worden voor de verwarming. Je kunt ook instellen dat warmtepompen ’s nachts stiller draaien dan overdag.
3. Lucht-lucht warmtepomp (SPF 4,0)
Een lucht-lucht warmtepomp is eigenlijk wat de meeste mensen een airconditioner zouden noemen. Hij kan dus goed koelen, maar ook verwarmen! Wel ontstaat er meer luchtstroming, wat niet iedereen prettig vindt.
Lucht-lucht warmtepompen zijn het meest geschikt voor studio’s en flats met weinig verschillende ruimten of om alleen een zolderkamer te koelen en eventueel te verwarmen. Er komt een buiten-unit aan de muur of op het dak en daar kunnen maximaal 5 binnen-units aan gekoppeld worden die de ruimte verwarmen of koelen. Dit is een relatief goedkope oplossing en een heel efficiënt systeem. Deze lucht-lucht warmtepomp zorgt alleen voor de verwarming en niet voor warm water. Er moet dus nog een aparte instant heater of elektrische boiler bij.
Voor de grotere zogenoemde grondgebonden woningen, zoals twee-onder-een-kap of vrijstaande huizen, zijn deze lucht-lucht warmtepompen meestal minder geschikt, omdat er twee sets nodig zijn plus een elektrische boiler. Dan kun je beter één lucht-water warmtepomp nemen voor alle verwarming en warm water.
4. Hybride warmtepomp: in praktijk minder goed dan in theorie
Er gaan veel stemmen op om ‘tijdelijk’ massaal over te stappen op hybride warmtepompen. Een hybride warmtepomp is een lucht-water warmtepomp met een relatief laag vermogen, gecombineerd met een losse of ingebouwde gasketel. Dus het huis moet aangesloten blijven op aardgas en de bewoner blijft ook de netwerkkosten en het vastrecht betalen van samen zo’n € 275 per jaar. Het idee is dat deze warmtepomp een groot deel van het jaar echt als een efficiënte warmtepomp opereert, en alleen als het heel koud is overgaat op aardgas. Het is geen apparaat dat altijd als warmtepomp opereert en af en toe een beetje gas erbij verbruikt: het apparaat werkt óf als een warmtepomp óf als een gasketel. Zodra de warmtepomp de ruimte niet genoeg opwarmt, gaat de gasketel aan en wordt de warmtepomp niet meer benut. Als het kouder is dan 5 graden, gaat meestal de gasketel aan. Doorgaans levert deze warmtepomp géén warm water voor de douche, dus dat gebeurt met aardgas. De besparing zal daarom in de praktijk ca 30-50% bedragen.
In de praktijk van gewone gezinnen blijkt dat deze hybridecombinatie zo’n 50 tot 70% van de tijd gewoon als gasketel opereert.
Theorie versus praktijk: geliefd als tussenoplossing
In theorie zou een hybride-combinatie zonder boilervat minimaal 70% van de tijd als warmtepomp moeten opereren als hij goed is ingeregeld en goed wordt ingezet. Maar in de praktijk van gewone huishoudens blijkt dat deze hybride-combinatie zo’n 50 tot 70% van de tijd gewoon als gasketel opereert. Bij technici die alles heel goed afstellen en er ook daarna veel tijd en aandacht aan blijven besteden, kan de warmtepomp best vaker draaien, maar in de praktijk is dat meestal niet het geval. Als een hybride ketel 20 jaar meegaat en 50 tot 70% van de tijd gewoon op aardgas draait, dan is dat in het kader van ‘zo veel mogelijk doen om ontwrichtende klimaatverandering te voorkomen’ niet de gedroomde oplossing. Het halve land op hybride ketels overzetten leidt wel tot aanzienlijke energiebesparing (30 tot 50% minder aardgasgebruik in huis), maar haalt huizen niet van het gas af de komende 20 jaar.
Het is wel begrijpelijk dat de hybride ketel aantrekkelijk is, omdat je de radiatoren kunt laten hangen en er geen boilervat nodig is. De gasketel van deze hybride oplossing kan namelijk het warme tapwater voor zijn rekening nemen. Het is ook een relatief goedkope optie: de kosten zijn € 5.000 tot € 6.000. Daarnaast ontlast deze optie het elektriciteitsnetwerk als het koud is, want juist dan gaat dit systeem over op aardgas. Zolang de elektriciteitsnetwerken nog niet overal goed genoeg zijn, vinden de netwerkbedrijven deze oplossing dus prettig.
5. CO2-warmtepomp (SPF 2,5)
Een CO2-warmtepomp is ook een lucht-water warmtepomp. Het voordeel ervan is dat deze warmtepomp water van 70 tot 75 graden kan maken en dat de huidige radiatoren in de meeste gevallen kunnen blijven hangen en niet hoeven te worden vervangen door convectoren. De warmtepomp zelf is iets duurder, maar omdat er geen andere radiatoren nodig zijn, is het in totaal iets goedkoper dan een standaard lucht-water warmtepomp.
Deze warmtepomp heet een CO2-warmtepomp, omdat CO2 wordt toegepast als koudemiddel. In de huidige warmtepompen zit een koudemiddel dat beter niet vrij kan komen (F-gas), want dat is een sterk broeikasgas. Ook CO2 kan deze functie als koudemiddel vervullen. Het moet alleen wel onder hogere druk van 120 bar in de warmtepomp zitten. Dat vereist dus een hoogwaardigere techniek. Zowel F-gassen als CO2 wil je graag in de warmtepomp houden en niet per ongeluk laten ontsnappen.
Het nadeel van deze warmtepomp is dat de buiten-unit maar tot 4 of 5 kW kan leveren, dus die is alleen geschikt voor appartementen of kleine woningen. Of je moet meerdere buiten-units naast elkaar plaatsen (zie de afbeeldingen). Maar er wordt hard gewerkt aan nieuwe versies.
