Nuttige informatie
Voor meer informatie over de integratie van duurzame energietechnieken in gebouwen verwijzen we naar de website van het IWT-TIS-project 'IDEG' : www.ideg.info

De warmtepomp : een duurzaam verwarmingssysteem 2007/01.04

De oliecrisis van de jaren '70 bracht in ons land langzaam maar zeker het streven naar een rationeler energieverbruik en de zoektocht naar alternatieve energiebronnen op gang. Een van de toenmalige aanbevelingen was het gebruik van warmtepompen als alternatieve warmtegeneratoren. Door de hoge investeringskosten, de ondermaatse prestaties en de geleidelijke daling van de energieprijzen in de daaropvolgende jaren verdween de warmtepomp echter weer naar de achtergrond.
Momenteel kennen warmtepompen opnieuw een groeiend succes, voornamelijk omwille van de volgende redenen :
  • hun kwaliteit en prestaties zijn sterk verbeterd, waardoor aanzienlijke energiebesparingen mogelijk zijn
  • ze maken gebruik van hernieuwbare natuurlijke energiebronnen (de bodem, water, lucht), die volop beschikbaar zijn
  • de aanschaf ervan wordt door de overheden sterk gepromoot en betoelaagd in het kader van de wereldwijde strijd tegen de uitstoot van broeikasgassen.
Warmtepompen kunnen daarom beschouwd worden als een interessant alternatief voor de klassieke gas- of stookolieverwarming.

1. Werkingsprincipe

Warmtepompen onttrekken warmte aan een duurzame warmtebron (de bodem, water, lucht) met lage temperatuur (-10 °C tot 10 °C) en geven deze op een hogere temperatuur (25 °C tot 45 °C) terug af aan het verwarmingssysteem waaraan ze gekoppeld zijn.

Ze maken hiervoor gebruik van een koelmiddel dat in het toestel een thermodynamische kringloop ondergaat (verdamping en condensatie), waarbij de druk en de temperatuur een belangrijke rol spelen. Deze processen grijpen plaats in warmtewisselaars die de uit de warmtebron onttrokken warmte overdragen naar het verwarmingssysteem.

De warmtepompen verbruiken zelf eveneens een bepaalde hoeveelheid elektrische energie om de compressor aan te drijven.

2. Rol van de warmtebron

Naarmate het temperatuurverschil tussen de warmtebron en het verwarmingssysteem in de woning hoger is, zal ook het energieverbruik van de warmtepomp stijgen. Het is dan ook ten stelligste aanbevolen te kiezen voor een warmtebron met een zo hoog mogelijke temperatuur en het verwarmingssysteem zodanig te dimensioneren dat het een zo laag mogelijke werktemperatuur vertoont. Beide temperaturen zijn namelijk bepalend voor de winstfactor van de warmtepomp.

3. Koppeling met het warmtesysteem

De werktemperatuur van het aan de warmtepomp gekoppelde verwarmingssysteem dient zo laag mogelijk te zijn. Hoewel er verwarmingssystemen bestaan die werken op lage temperatuur (maximaal 55 °C), zou deze temperatuur voor warmtepompen bij voorkeur nog lager moeten liggen (maximaal 35 tot 45 °C). Voor systemen die werken op water komen bijgevolg enkel wand- of vloerverwarmingssystemen in aanmerking, geplaatst in woningen met zeer lage energiebehoeften.

4. Mogelijke besparingen

Afhankelijk van de gekozen warmtebron kan een warmtepomp drie tot zes maal meer energie (warmte) leveren dan ze verbruikt (elektriciteit). Deze verhouding wordt uitgedrukt door de winstfactor (COP), die onder genormaliseerde voorwaarden kan bepaald worden in een erkend laboratorium.

Aangezien deze waarde enkel betrekking heeft op de prestaties van de warmtepomp, wordt doorgaans ook een meer realistische seizoensgebonden prestatiecoëfficiënt (SPF) bepaald, die het totale elektriciteitsverbruik van de volledige installatie (warmtepomp en randapparatuur) evalueert. Voor een goed ontworpen warm­tepompinstallatie zou de SPF volgens de norm prEN 15450 tussen 3 en 4,5 moeten liggen.

Men kan de SPF van een warmtepomp vergelijken met het seizoensrendement van een condenserende ketel op aardgas of stookolie, op voorwaarde dat het elektriciteitsverbruik omgerekend wordt naar primaire energie (m.a.w. door rekening te houden met het gemiddelde rendement van de centrales). Vermits de in België aangenomen conversiefactor 2,5 bedraagt, ligt de naar primaire energie omgerekende SPF van een goed ontworpen warmtepompinstallatie dus tussen 1,2 en 1,8. Dit houdt in dat de warmtepomp 120 tot 180 % van de opgenomen primaire energie aan de installatie levert. In vergelijking met bijvoorbeeld een condenserende ketel, betekent dit een veel betere energetische prestatie.

5. DE EPB-regelgeving

De invoering van de EPB-regelgeving levert een bijkomende stimulans voor de installatie van warmtepompen, omdat de uitstekende prestaties van goed ontworpen warmtepompinstallaties duidelijk naar waarde geschat worden. Berekeningen hebben immers aangetoond dat het gebruik van een warmtepomp in een gemiddelde woning kan leiden tot een E-peil dat veel lager ligt dan dat van de best presterende condenserende ketel.

J. Schietecat, ing., laboratoriumhoofd, laboratorium 'Verwarmings- en Klimatisatietechnieken', WTCB
M. Sourbon, ir., en T. Van Reet, ing., IWT-TIS-kenniscentrum 'IDEG', De Nayer Instituut