De werking van onze warmtepomp

Omdat er nogal wat vragen zijn omtrent de warmtepomp die bij ons is geïnstalleerd, zal ik trachten het principe zo simpel mogelijk uit te leggen aan de hand van de vergelijking met het principe van de koelkast. Daarna volgt de meer complexe uitleg.

De simpele uitleg:

Bij een koelkast wordt de binnenkant van de kast gekoeld en de onttrokken warmte via het rooster (warmtewisselaar) aan de achterkant van de koelkast afgevoerd. Vergelijk onze vloer(verwarming) nu eens met het rooster op de achterkant van de koelkast en de (ijskoude-) lucht, die uit de buiten-unit van de warmtepomp wordt geblazen met het koelelement in de koelkast. We koelen in feite de buitenlucht af en de onttrokken warmte geven we binnen het huis via een warmtewisselaar aan het vloerverwarmingssysteem af.

Et voilà, ge hebt uw vergelijking met de koelkast.

En dan de ietwat moeilijker uitleg:

In het systeem wordt er gebruik gemaakt van een koudemiddel (R32:  Difluormethaan). Dit koudemiddel circuleert in een gesloten circuit tussen de buiten-unit en de binnen-unit van de warmtepomp. Het koudemiddel heeft als eigenschap dat het verdampt bij een lage temperatuur. In de buiten-unit wordt er relatief warme lucht langs een warmtewisselaar (waarin het koudemiddel stroomt) geblazen. Hierbij verdampt het vloeibare koudemiddel bij lage druk. De lucht die uit de buiten-unit wordt geblazen voelt dan ook behoorlijk koud aan: de relatieve warmte van de buitenlucht is gebruikt om het koudemiddel in de warmtewisselaar te verdampen. De volgende stap is het samenpersen van het dampvormige koudemiddel. Dit gebeurt in de compressor. De compressor comprimeert de damp tot zo’n 25 bar en de damp wordt daarbij extra warm. Dit kost ook de meeste energie. Via het gesloten circuit wordt het dampvormige koudemiddel naar de binnen-unit gevoerd. In de binnen-unit wordt de hete damp door een warmtewisselaar (de condensor) geleid. Hierbij condenseert het koudemiddel, geeft het zijn warmte af en wordt weer vloeibaar. Deze warmte wordt gebruikt om de temperatuur van het water in de vloerverwarming te verhogen. Een tweede mogelijkheid is om een boiler op te warmen. De druk is nu nog te hoog. Na de condensor wordt het koudemiddel naar het expansieventiel gevoerd. Hierbij expandeert het koudemiddel en koelt verder af bij een lagere druk. Waarna de cyclus zich herhaalt.

Principe van de warmtepomp.

Wat is nu het voordeel van een warmtepomp?

Het voordeel bestaat er in dat je met een bepaalde hoeveelheid elektrische energie warmte onttrekt aan de buitenlucht, waarbij de totale opgewekte warmte het equivalent heeft van een veelvoud van de toegevoerde energie.

Het verbruik van de warmtepomp wordt uitgedrukt in COP (Coefficient of Performance) of beter nog SCOP (Seasonal Coefficient of Performance). Bij een COP van 5 heb je, gebruikmakend van 1 kWh elektrische energie, 4 kWh aan warmte opgewekt. De (SCOP) cijfers voor onze warmtepomp zijn voor de lage temperatuur vloerverwarming (35 °C): 4.48. In de praktijk komen we iets (maar niet veel) lager uit. Voor het opwarmen van de boiler ligt de SCOP beduidend lager. Op dit moment heb ik daar geen goed beeld van, ik schat rond de 3. Dit heeft te maken met de hogere temperatuur voor het water van de boiler (rond de 55 ºC), die gehaald moet worden.