Koeling met een warmtepomp | 25-juli-2019 |
Hoe gaan we het koelen aanpakken?
Koeling speelde bij kantoren altijd al een grote rol, maar nu begint in de woningbouw de vraag naar koeling ook toe te nemen. Met de verplichte energietransitie die de regering inzet, is de vraag hoe we het koelen aanpakken.
Koelen met een warmtepomp
Door het proces in de warmtepomp om te draaien, kan met een warmtepomp ook gekoeld worden. Koud water stroomt door de vloerverwarming, waarmee warmte uit de vertrekken wordt geabsorbeerd. De warmtepomp onttrekt de warmte uit het water en geeft het af aan de energiebron.
Actieve koeling
Bij een lucht/water warmtepomp of een lucht/lucht warmtepomp doet de compressor het werk en wordt het actieve koeling genoemd. De lucht die aangezogen wordt is in de zomer immers veel te warm om direct mee te koelen. Koelen op deze manier kost net zoveel energie als met een airco en daar zit dus een behoorlijk kostenplaatje aan verbonden. Daar is enigszins grip op te krijgen door een lucht/water warmtepomp of een lucht/lucht warmtepomp te combineren met enorm goed geïsoleerd huis en zoveel mogelijk zonwering, om de vraag naar koeling af te laten nemen. Daarnaast is vanwege de lage densiteit van het medium lucht een lucht/lucht warmtepomp alleen interessant bij kleine compacte woningen.
Bij een al bestaande CV-installatie is de lucht/water warmtepomp in de vorm van een hybride opstelling een betere optie. Bij de hybride opstelling wordt een CV-ketel met een lucht/water warmtepomp gecombineerd, waarbij de CV-ketel vooral alleen het tapwater verwarmt, maar in de winter ook de verwarming aanvult |
Passieve koeling
Bodemwarmtepompen en WKO koelen passief, de kou wordt in de winter in de bodem opgeslagen en in de zomer gebruikt. Hier zijn dus helemaal geen extra energiekosten aan verbonden. Een circulatiepomp of verdampers zorgen ervoor dat het koele medium door het lage temperatuursysteem loopt en de warmtepomp wordt daarbij niet ingeschakeld.
Water/water warmptepompen koelen ook passief, ook hierbij hoeft alleen de pomp het werk te doen om het koude grondwater door het afgiftesysteem te laten stromen.
Comfortabel koelen Koeling door middel van lage temperatuursystemen is sowieso het overwegen waard, omdat ze veel comfortabeler koelen dan airconditioning. Bij airconditioning wordt op een paar plekken koude lucht ingebracht, met dusdanige snelheid om een zo groot mogelijk bereik te hebben. Wie is er in een hotel met airco niet verkouden geworden? Bij een lage temperatuursysteem wordt de koude door een veel groter oppervlak geleidelijk het vertrek ingebracht. |
Warmtepomp en WKO, wat is het verschil?
Een bodemwarmtepomp is in feite hetzelfde als warmte/koudeopslag met gesloten bron. Een gesloten bron houdt in dat de vloeistof in de buizen niet in contact komen met het grondwater. De vloeistof is meestal water met antivries, ook wel brine genoemd. De vloeistof neemt de temperatuur van het bodempakket aan. Voor een gesloten systeem geldt een meldingsplicht, geen vergunningsplicht. Melden heeft als voordeel dat je erachter kunt komen of er in de buurt andere bodemsystemen actief zijn, die wellicht van invloed zijn op de effectiviteit van jouw installatie.
Een bodemwarmtepomp wordt voornamelijk voor individuele woningen gebruikt, waarbij boringen vaak minder diep gaan vanwege een lagere capaciteitsvraag (25-30 meter). WKO met gesloten bron wordt toegepast voor de verwarming van bijvoorbeeld een kantoorpand (vanaf 2.000 m2) of een woonwijk (vanaf 50 woningen) waarbij vanwege de benodigde capaciteit tot wel 150 meter diep geboord kan worden. In een woonwijk kan elke woning van een aparte warmtepomp worden voorzien.
Een water/water warmtepomp is hetzelfde als WKO met een open bron. Hierbij wordt grondwater, dat op bepaalde diepte (> 50 m) het hele jaar door van constante temperatuur is (10-14°), aan de ene kant opgepompt en aan de andere kant weer teruggebracht in de bodem. Door het onttrekken van grondwater uit een watervoerende laag moet voor deze installatie een vergunning volgens de grondwaterwet worden aangevraagd. Dit systeem vraagt vanwegde de hoge boorkosten de grootste investering, maar biedt ook het hoogste rendement.
WKO zonder warmtepomp
Omdat de temperatuur van het medium in een grondwarmtepomp of WKO in de winter te laag is om te verwarmen (zo’n 15°-18°) wordt er bijverwarmd met een warmtepomp (naar 40-45°). De warmtepomp verbruikt tot 60% van de energie binnen de combinatie van WKO met warmtepomp. Het WKO triplet-systeem gaat uit van 3 bronnen (open systeem) en wil de warmtepomp overbodig maken. Er is een warme bron waar in de zomer warmte wordt opgeslagen (40-70°), opgewekt met zonnecollectoren. Die bron kan in de winter voor de verwarming worden aangesproken, waarvoor geen warmtepomp nodig is. Dan is er een koude bron waar in de winter koude wordt opgeslagen (5°), afgekoeld door droge koelers. Daarmee kan in de zomer gekoeld worden. Een derde bron doet dienst als buffer. Daarin wordt water met een temperatuur onder 40° in opgeslagen, zowel als water dat niet kouder is dan 5°. De buffer zal een temperatuur hebben van 15-35°. Als het in de winter koud genoeg is, kan water uit de buffer via de droge koelers worden overgeheveld naar de koude bron.
Dit systeem bevindt zich nog in de testfase. Momenteel is het namelijk wettelijk niet toegestaan om in WKO-systemen water warmer dan 25° op te slaan, omdat het opslaan van warmte als saneringsactiviteit wordt beschouwd, met een opslag boven 25° als verontreiniging (geen neutrale energiebalans).
Wil je meer weten? >> NBD Artikel Warmte-koude opslag, WKO - de grond onder ons doet het werk |
| Zoek je een warmtepomp? >> Warmtepompen op NBD-Online |
Geraadpleegde bronnen
NBD-Online Whitepaper Warmtepompen, KNMI, Vakblad Warmtepompen, RVO Warmte-koudeopslag WKO, RVO Factsheet warmtepompen, RVO Collectieve WKO met individuele warmtepomp, H2O Waternetwerk, BOEG (bodemenergie en grondwaterverontreiniging), Rijksoverheid (Hoe lang kan ik nog koken op gas), Joost de Vree, Warmtepomp-info.nl, BodemenergieNL, productinformatie van leveranciers. Met dank aan Uko Reinders (vakblad Warmtepompen).
« Nieuws overzicht