Thermodynamische panelen werken volgens het principe van de thermodynamische cyclus. Het koudemiddel in de buizen wordt door een compressor verwarmd. Het warme koudemiddel wordt vervolgens door een warmtewisselaar geleid, waar het warmte afgeeft aan het water of de ruimte die verwarmd moet worden.
De thermodynamische cyclus
De thermodynamische cyclus is een cyclus van vier processen die de warmte uit de buitenlucht onttrekken en overdraagt aan het water of de ruimte die verwarmd moet worden.
- Compressie: De compressor zuigt het koudemiddel aan en verhoogt de druk en de temperatuur.
- Verdamping: Het koudemiddel wordt geëvapareerd in de verdamper. Dit proces kost energie, die wordt geleverd door de compressor.
- Verdampingswarmteoverdracht: Het koudemiddel neemt warmte op uit de buitenlucht.
- Condensatie: Het koudemiddel wordt geconserveerd in de condensor. Dit proces geeft warmte af.
De warmtewisselaar
De warmtewisselaar is een apparaat dat de warmte uit het koudemiddel overdraagt aan het water of de ruimte die verwarmd moet worden. De warmtewisselaar is meestal gemaakt van metaal of kunststof.
Het is raadzaam om advies te vragen aan een installateur voordat je thermodynamische panelen wilt installeren. De installateur kan je helpen om de beste oplossing voor jouw situatie te vinden. Als installateur en als eindgebruiker kun je contact opnemen met Climer Benelux, dé experts in Nederland op het gebied van thermodynamische panelen.
Het belangrijkste verschil tussen thermodynamische panelen en een traditionele lucht/water warmtepomp is dat een thermodynamische warmtepomp geen actieve ventilator bezit waarmee geforceerd lucht langs de verdamper wordt geblazen. Thermodynamische panelen onttrekken op een ‘natuurlijk manier’ energie uit de buitenlucht.
Thermodynamische panelen zijn dus een type warmtepomp en hebben een aantal voordelen ten opzichte van andere warmtepompen:
- Er wordt geen actieve buitenunit toegepast bij een thermodynamische warmtepomp waardoor deze buiten volledig (0 dB) stil is.
- Een thermodynamische warmtepomp werkt altijd. Zelfs bij koude temperaturen kunnen ze nog steeds energie onttrekken aan de lucht.
- Een thermodynamische warmtepomp is onderhoudsarm. De thermodynamische panelen hebben geen bewegende delen en hoeven daarom niet vaak te worden onderhouden.
Traditionele lucht/water warmtepompen hebben ook een aantal voordelen:
- Ze zijn beschikbaar in een breed scala aan vermogens, zodat ze geschikt zijn voor elke woning of bedrijf.
- Ze zijn relatief goedkoop in aanschaf.
- Ze zijn eenvoudig te installeren.
De keuze tussen thermodynamische panelen en een lucht/water warmtepomp hangt af van een aantal factoren, waaronder:
- Het benodigde vermogen om het object op temperatuur te krijgen.
- Ruimte en/of geluidscriteria. Is er ruimte om een lucht/water warmtepomp te plaatsen? Thermodynamische panelen zijn flexibel te plaatsen.
- Het budget. Thermodynamische panelen zijn duurder in aanschaf dan normale warmtepompen.
- De snelheid waarop een vat moet worden opgewarmd. Als er snel veel warmte nodig is, is een lucht/water warmtepomp met een hoog vermogen een betere keuze.
Het is raadzaam om advies te vragen aan een installateur voordat je thermodynamische panelen wilt installeren. De installateur kan je helpen om de beste oplossing voor jouw situatie te vinden. Als installateur en als eindgebruiker kun je contact opnemen met Climer Benelux, dé experts in Nederland op het gebied van thermodynamische panelen.
De terugverdientijd is de besparing per jaar gedeeld door de totale investering. Dit is voor iedere situatie verschillend en hangt ook sterk af van de energieprijzen. Uiteraard is het zo dat als de gasprijs sterker stijgt dan de elektriciteitsprijs, de warmtepomp sneller is terugverdiend.
Bovendien is een huis dat geschikt is (gemaakt) voor en voorzien van een warmtepomp meer waard (beter energielabel).
De terugverdientijd is niet voor iedereen bepalend voor het maken van de investering in een warmtepomp. Voor veel mensen is het klimaat een belangrijke overweging: het niet meer hoeven verbranden van fossiele brandstoffen. Ook is een veelgehoorde overweging: minder afhankelijkheid.
Men kan zich ook afvragen: in hoeveel jaar heb ik mijn keuken terugverdiend?
Een warmtepompoplossing van Climer is een kwalitatief hoogstaande investering in comfort. Dat is ook wat waard.
Een warmtepomp zorgt voor een flinke vermindering (hybride, all electric ready) of volledige vervanging (all electric) in het gebruik van aardgas.
Daarvoor in de plaats gaat men meer elektriciteit gebruiken.
Een mogelijke besparing in € hangt natuurlijk van huidige en toekomstige gas- en elektraprijzen af.
Hiernaast zijn er ook factoren waar men persoonlijk invloed op heeft, waaronder de instellingen, regeling en plaatsing van de warmtepomp, het afgiftesysteem, de isolatiewaarde van het huis, het klimaat, de comfortwensen en het gedrag van het huishouden.
Door al deze factoren is iedere situatie anders en kan je hier geen bedrag of besparing aan koppelen.
In het ideale geval kun je het gasverbruik in m3 vermenigvuldigen met twee om op het extra elektriciteitsverbruik in kWh uit te komen. Dus idealiter zal 2000 m3 gas per jaar neerkomen op 4000 kWh extra elektriciteitsverbruik. In minder ideale situaties zal je rekening moeten houden met een factor 2,5 of hoger. Daarmee kun je in combinatie met de energieprijzen grofweg berekenen wat men zal besparen.
De gemiddelde COP-waarde van een moderne warmtepomp ligt tussen de 4 en 6.
Dit betekent dat je ten koste van 1 kW aan energie, 4 tot 6 kW aan warmte terugkrijgt.
Dit is een rendement van maar liefst 400% tot 600%.
Het rendement van een cv-ketel op aardgas ligt op 90% tot 100%.
Dit rendement is een stuk lager dan bij een warmtepomp doordat de cv-ketel de energie uit het gas moet halen, en de waterdamp / energie die vrijkomt tijdens het opwarmingsproces verloren gaat. Moderne HR kunnen de energie uit waterdamp overigens wel benutten, echter een CV-ketel kan, in tegenstelling tot een warmtepomp, niet meer energie produceren dan hij verbruikt.
De COP, oftewel Coefficient Of Performance, geeft het rendement van een warmtepomp of ander toestel weer.
Hoe hoger de COP-waarde, hoe hoger het rendement en hoe zuiniger het apparaat is.
De formule voor het bepalen van de COP is eenvoudig: geleverde energie / verbruikte energie = COP-waarde.
Voorbeeld COP-waarde berekening: een warmtepomp die 4 kW warmte produceert met slechts 1 kW aan elektriciteit: 4 kW / 1 kW = COP-waarde: 4
De SCOP-waarde staat voor Seasonal Coefficient of Performance en is de gemiddelde COP waarde voor een geheel jaar, waarbij rekening is gehouden met de verschillende seizoenen. De SCOP geeft aan wat het jaarrendement is bij het produceren van water met een aanvoertemperatuur van 35°C en 45°C, waarmee verschillende warmtepompen objectiever kunnen worden vergeleken.
Warmtepompen zijn de laatste tijd erg in opkomst. Maar een warmtepomp is geen nieuwe techniek.
In 1852 stelde de Britse wetenschapper Kelvin al een warmtepompsysteem voor.
In 1912 werd in Zürich daadwerkelijk de eerste warmtepomp ter wereld geïnstalleerd door warmte uit rivierwater te onttrekken.
Tijdens de energiecrisis in de jaren ’70 werd de warmtepomp gezien als mogelijkheid om energie te besparen. Echter, door de opkomende aardgasindustrie en daardoor dalende energieprijzen in de jaren ’80 was de investering groter dan je terug zou kunnen verdienen en is de ontwikkeling van de warmtepomp stopgezet.
Bijna alle Nederlanders hebben sinds de jaren ’70 eigenlijk altijd al een warmtepomp in huis: namelijk een koelkast.
Hierbij wordt met het warmtepompprincipe warmte uit de koelkast onttrokken en afgegeven aan de achterzijde van de koelkast.
Een warmtepomp haalt energie (warmte) uit de buitenlucht, de bodem of (grond)water en zet deze om in warmte waarmee de woning en/of het tapwater kan worden verwarmd. Dit doet een warmtepomp met een heel hoog gemiddeld rendement, waardoor een warmtepomp wel 4 tot 5 keer efficiënter is dan een cv-ketel.
Dit rendement wordt vaak uitgedrukt met de Engelse term Coefficient Of Performance (COP), waarbij een COP van 4 betekent dat er uit 1 kWh elektriciteit die je erin stopt 4 kWh aan warmte wordt opgewekt, ofwel een rendement van 400%. Omdat de energie uit de bron niets kost, zijn er enkel kosten voor elektriciteit van toepassing.
Dit hoge rendement is mogelijk doordat gebruik wordt gemaakt van een thermodynamische cyclus waarbij een koelmiddel continu wordt verdampt, gecomprimeerd, gecondenseerd en geëxpandeerd. Hierdoor wordt heel efficiënt warmte verplaatst. Eigenlijk is dit hetzelfde werkingsprincipe als een koelkast, waarbij warmte uit de koelkast wordt onttrokken en wordt afgegeven aan de achterzijde van de koelkast.
Een warmtepomp geeft voor verwarming de uit de bron onttrokken energie af aan het afgiftesysteem (radiatoren, vloerverwarming, luchtverwarming of convectoren) van de woning.
Warm tapwater ontstaat door de uit de bron onttrokken energie aan een groot boilervat met koud water toe te voegen, waarmee het vat naar een temperatuur van 55/60 graden gaat.
Omdat een warmtepomp met een lagere aanvoertemperatuur werkt (maximaal 55 graden) dan een cv-ketel op gas, moet het afgiftesysteem en isolatiewaarde van een woning geschikt zijn of worden gemaakt voor deze lagere aanvoertemperaturen om er zeker van te zijn dat deze woning ook bij lage buitentemperaturen altijd comfortabel warm blijft. Daarnaast geldt: hoe lager de aanvoertemperatuur, hoe hoger het rendement (COP) van de warmtepomp.
Het werkingsprincipe van een warmtepomp is altijd hetzelfde, toch kan er uit verschillende systemen (oplossingen) gekozen worden.
Wellicht heeft u wel eens gehoord van de termen lucht/water of water/water warmtepompen.
Dit zegt iets over de manier waarop de energie (warmte) uit de bron wordt gehaald en de manier waarop deze wordt afgegeven (bron/afgifte).
Of de termen hybride of all electric. Dit zegt iets over het opwekken van warmte waarbij al dan niet wordt samengewerkt met een cv-ketel.
Climer levert en ontwikkelt lucht/lucht, lucht/water en thermodynamische warmtepompen.
Met een lucht/water (L/W) warmtepomp wordt warmte uit de buitenlucht gehaald en overgedragen aan het cv-water in het afgiftesysteem.
Het warme cv-water stroomt vervolgens naar de specifieke plekken in de woning en wordt aan de ruimtes afgegeven door radiatoren, convectoren, luchtverwarming of vloerverwarming (het afgiftesysteem).
Voor de verwarming (en koeling) maakt Climer gebruik van actieve buitenunits (‘monoblocks’), waarbij kan worden gekozen uit verschillende vermogens.
De buitenunit verzorgt de verwarming van een buffervat waar vanuit het afgiftesysteem kan worden verwarmd of gekoeld.
De buitenunit onttrekt warmte uit de buitenlucht d.m.v. een ventilator, warmtewisselaar en compressor en heeft een eigen pomp. De buitenunit heeft ook een eigen controller (buiten op de unit), maar kan optioneel worden aangesloten op een ‘ACP Indoor Controller’, die als kamerthermostaat kan fungeren en waarmee veel instellingen vanuit binnen gedaan kunnen worden.
De regeling van de warmtepomp (de controller) regelt het toerental van de ventilator, compressor en pomp automatisch op basis van onder andere de buitentemperatuur en de benodigde afgiftetemperatuur.
De benodigde aanvoertemperatuur kan vast worden ingesteld (bijvoorbeeld 45 graden), maar ook wordt bepaald door een zogenaamde stooklijn. Een stooklijn is de relatie tussen de buitentemperatuur en de aanvoertemperatuur van de warmtepomp. In het ideale geval compenseert de warmtepomp op basis van de stooklijn bij elke buitentemperatuur precies het warmteverlies van de woning, waardoor de warmtepomp het hoogste rendement (COP) haalt.
Climer adviseert om in principe geen tapwater door de lucht/water warmtepomp te laten maken, dit heeft namelijk een aantal belangrijke voordelen zie ‘Waarom maakt Climer geen tapwater met de lucht/water warmtepomp en wat houd het gescheiden systeem precies in?‘.
Een hybride warmtepomp is een warmtepomp die samenwerkt met een cv-ketel, waardoor er jaarlijks tot zo’n 80% gas kan worden bespaard.
Een hybride warmtepomp helpt normaal gesproken alleen bij het verwarmen van een woning en heeft te weinig vermogen om dat het hele jaar door zelfstandig te doen.
Op koude dagen springt de cv-ketel dan bij. Het warme tapwater (meestal zo’n 20% van het totale gasverbruik) wordt nog volledig door de cv-ketel verzorgd.
Ook kan een hybride oplossing normaal gesproken niet uitgebreid worden naar een volledig elektrische oplossing: de hybride warmtepomp dient dan te worden vervangen door een all electric oplossing.
Climer biedt twee unieke concepten aan:
- de EcoHeat Hybride TD is een hybride oplossing zonder buitenunit die een cv-installatie voorziet van warm tapwater én warm cv-water, waarbij de cv-ketel alleen bijverwarmt indien nodig. De warmtepomp onttrekt via thermodynamische panelen warmte uit de buitenlucht en brengt deze naar het water in de boiler.
Op elk gewenst moment kan de EcoHeat Hybride TD met weinig middelen uitgebreid worden tot een volwaardige all electric oplossing. - ‘All electric ready’ is een oplossing waarbij de buitenunit voldoende vermogen heeft om in de volledige warmtevraag te voorzien en de cv-ketel alleen warm tapwater verzorgt.
Op elk gewenst moment kan deze oplossing met weinig middelen uitgebreid worden tot een volwaardige all electric oplossing.
Ja, in principe kan dat. In theorie kan elke woning middels een warmtepomp verwarmt worden. Maar misschien is het beter om eerst enkele wijzigingen aan de woning aan te brengen voordat de keuze voor een warmtepomp gemaakt wordt.
De warmtepomp is namelijk bedoeld voor zogenaamde lagetemperatuurafgifte. Bij een woning die slecht of niet geïsoleerd is, is het aan te raden om dit aan te pakken. Als de woning kierdicht en geïsoleerd is, dan kan de warmtepomp zonder enige twijfel toegepast worden. Wel moet men kijken of het warmteafgiftesysteem geschikt is, of geschikt gemaakt kan worden voor lage temperatuurverwarming.
Een warmtepomp vult het warmteverlies van de woning aan om de binnentemperatuur constant te houden. De hoeveelheid warmte die een woning verliest hangt van veel factoren af: de isolatiewaarde, de grootte van de woning, de plaats van de woning, de manier van ventileren, de buitentemperatuur, de gewoontes en het gedrag van de bewoners, etc. Hoe minder warmteverlies, hoe minder vermogen de warmtepomp nodig heeft en hoe lager de investering en het energieverbruik.
Het verlagen van het energieverlies van de woning door bijvoorbeeld:
- toepassen van HR++ glas
- spouwmuurisolatie
- warmteterugwinsysteem (WTW) / balansventilatie
Kan een aanzienlijke verlaging van het warmteverlies opleveren en daarmee besparing op de energiekosten van een warmtepomp.
Om te weten hoeveel warmteverlies een woning heeft, is het sterk aan te raden om een warmteverliesberekening (ook wel warmtelast- of transmissieberekening) te laten uitvoeren.
Een warmtepomp werkt anders dan men gewend is met een cv-ketel. Een cv-ketel wordt door een thermostaat ingeschakeld als er warmtevraag is en weer uitgeschakeld als de wenstemperatuur is bereikt. Een cv-ketel werkt met verwarmingswatertemperaturen van 70 tot wel 90 °C. De warmteafgifte is daarom zo groot, dat een cv-ketel de woning altijd en relatief snel warm krijgt, ook als de verwarmingsinstallatie niet goed is ingeregeld.
Een warmtepomp werkt daarentegen het meest efficiënt als deze continu en heel geleidelijk zijn warmte kan afgeven aan de woning en staat daarom altijd aan. Het verwarmen wordt bepaald door een combinatie van de buitentemperatuur (stooklijn) en het verschil in temperatuur tussen het in- en uitgaande verwarmingswater (aanvoer en retour).
Een warmtepomp is ontworpen om de hele woning warm te houden met (veel) lagere verwarmingswatertemperaturen dan een cv-ketel. Hierdoor gaat het verwarmen van de woning met uw warmtepomp aanzienlijk trager.
Daarom is het belangrijk dat de gehele installatie goed is ingeregeld, er een stabiele warmtevraag is in alle ruimten van de woning en in principe geen gebruik wordt gemaakt van bijvoorbeeld nachtverlaging en een sterk wisselende warmtevraag wordt voorkomen (bijvoorbeeld een kantoor dat in het weekend niet wordt verwarmd en tijdens (thuis)werkdagen tijdelijk op 21 °C wordt ingesteld).
Het vermogen van de warmtepomp wordt bepaald aan de hand van de zogeheten warmtebehoefte van de woning.
Deze warmtebehoefte is o.a. afhankelijk van de gekozen bouwwijze (o.a. isolatiewaarde), het toegepaste ventilatiesysteem, de overige installatiecomponenten in de woning en de woningvergrotende opties zoals een uitbouw of dakkapel.
Climer levert warmtepompen van enkele kilowatts tot en met vele tientallen kilowatts. Hiermee kan in principe elke woning gegarandeerd comfortabel warm worden gekregen.
De uitdaging is om de juiste balans te vinden: vermogen genoeg om de woning bij -10 °C warm te houden en niet té veel vermogen zodat men niet onnodig veel energie verbruikt.
In veel gevallen is een huis al geschikt voor het toepassen van een warmtepomp, in ander gevallen zijn er aanvullende maatregelen nodig voor een effectieve warmtepompoplossing.
Om zeker te weten hoeveel warmtebehoefte een woning nodig heeft, is het sterk aan te raden om een warmteverliesberekening (ook wel warmtelast- of transmissieberekening) te laten uitvoeren.
De installateur kijkt in de basis goed naar deze warmtebehoefte.
Vervolgens adviseert hij een zo efficiënt mogelijk werkende warmtepomp, gericht op maximaal comfort voor de specifieke situatie.
Zwaar genoeg om de woning bij -10 °C warm te houden en niet té zwaar zodat er niet onnodig veel energie wordt verbruikt.
Kortom een comfortabele en duurzame warmtepompinstallatie, die perfect is afgestemd op de woning én het gebruik.
Het afgiftesysteem is een essentieel onderdeel van iedere verwarmingsinstallatie, met als stelregel:
hoe lager de temperatuur is die een warmtepomp moet maken (aanvoertemperatuur), hoe hoger het rendement.
Vloerverwarming is een zeer comfortabele manier van het verwarmen van een ruimte. Vloerverwarming bestaat uit buizen waar warm water doorheen stroomt. Het warme water verwarmt de vloer en de vloer verwarmt op haar beurt de ruimte. De vloer heeft een relatief groot oppervlakte om warmte af te geven. Daarom kan de temperatuur van de vloer aanzienlijk lager zijn dan bij traditionele radiatoren. Dit maakt vloerverwarming bij uitstek geschikt i.c.m. een warmtepomp, met een laag energieverbruik tot gevolg. Daarnaast kan er zomers ook nog eens worden gekoeld. Ditzelfde geldt ook voor wandverwarming.
Een klassieke radiator is nog altijd het meest gebruikte afgiftesysteem in Nederland. Door de radiatoren stroomt warm water, dat zijn warmte afgeeft aan het metaal van de radiator. Het metaal geeft de warmte vervolgens af aan de omgeving door straling. De lucht in de buurt van de radiator wordt warmer en de warmte wordt verspreid door convectie. Voor een goede warmteafgifte door middel van convectie is een relatief hoge watertemperatuur nodig. Voor het toepassen van een warmtepomp is een belangrijke voorwaarde is dat er genoeg bestaande radiatoren zijn om op een lage temperatuur je huis voldoende te verwarmen. Met behulp van radiatorventilatoren kan de warmteafgifte worden verbeterd. Mocht dit onvoldoende zijn, dan dienen lagetemperatuurradiatoren (LTV-radiatoren) of fancoils (waarmee ook effectief gekoeld kan worden) te worden toegepast.
Nee, koelen met een warmtepomp is anders dan koelen met airconditioning.
Mbv een airco wordt koude lucht rechtstreeks de ruimte ingeblazen.
Koelen met een warmtepomp werkt op een indirectere manier is alleen effectief in combinatie met vloerverwarming en/of fancoils.
Hoewel de warmtepomp ook ijswater kan maken, wordt aangeraden een minimale temperatuur van 18 graden aan te houden. Dit om condensvorming op de vloeren en leidingen te voorkomen. Het effect is dat u uw woning met enkele graden kunt terugkoelen
De warmtepompen van Climer staan op de meldcodelijst van de RVO voor het aanvragen van subsidie (gebruik ctrl/command + F en zoek naar Climer). Deze subsidie is per warmtepomp verschillend en kan door de RVO worden aangepast.
Lees het stappenplan van de RVO om goed voorbereid te zijn op het indienen van de subsidieaanvraag.
In tegenstelling tot de meeste fabrikanten werkt Climer met een gescheiden systeem, waarbij feitelijk twee warmtepompen worden toegepast:
- Het tapwater t.b.v. het warme water uit de douche en waterkranen wordt opgewekt d.m.v. een thermodynamisch (TD-) paneel dat warmte uit buitenlucht, regen en sneeuw onttrekt en daarmee het water in het boilervat verwarmt. Afhankelijk van de instelling wordt de verwarming van het water ondersteund door een verwarmingsspiraal. Het tapwatersysteem beschikt in de binnenunit over een eigen compressor en pomp. Op de binnenunit zit ook de controller en bediening van het tapwater.
- De buitenunit verzorgt de verwarming van het buffervat waar vanuit de vloerverwarming en/of radiatoren in de ruimten verwarmd worden. De buitenunit onttrekt warmte uit de buitenlucht d.m.v. een ventilator, warmtewisselaar en compressor en heeft een eigen pomp.
De grote voordelen van dit gescheiden systeem zijn:
+ de warmtepomp hoeft nooit te schakelen tussen het verwarmen van de woning en het opwarmen van tapwater. De buitenunit hoeft hierdoor de tijd dat benodigd was voor het verwarmen van het tapwater nooit ‘in te halen’. Hierdoor kan het verwarmen altijd continu en met een hoger rendement (want met een lagere aanvoertemperatuur) plaatsvinden.
+ het verwarmen van tapwater gebeurt d.m.v. een thermodynamisch paneel wat buiten geheel geluidloos is (terwijl een buitenunit dit juist op volle kracht zou moeten doen).
+ doordat de buitenunit met een lagere aanvoertemperatuur werkt (niets ‘in te halen’ t.b.v. verwarmen tapwater en het niet hoeven verwarmen van tapwater tot 55/60 graden) heb je veel minder last van ‘defrosts’. Een defrost is het moment dat bij koude vochtige buitenlucht de warmtepomp aanvriest en het ijs ontdooit door warm water uit het buffer/verwarmingssysteem te gebruiken. De warmtepomp werkt dan enkele minuten niet en het water in het verwarmingssysteem koelt af, wat een aanzienlijke verlaging van het rendement tot gevolg heeft.
+ wanneer de buitenunit ‘s zomers gebruikt wordt om te koelen hoeft deze niet steeds te schakelen tussen koelen van de woning en opwarmen van het tapwater wat ten koste gaat van het rendement.
