ID.nl logo
Wat is een warmtepomp?
© Getty Images/iStockphoto
Energie

Wat is een warmtepomp?

Hoe is het mogelijk dat een warmtepomp, wanneer het buiten vriest, toch nog warmte kan halen uit de buitenlucht? En verbruikt een warmtepomp dan helemaal geen energie? In een paar minuten praten we je bij over de werking van een warmtepomp.

We zijn gewend om bij verwarmen aan verbranding te denken. De meeste huisinstallaties hebben een gasbrander of een stookoliebrander. Bij een warmtepomp mag je het woord ‘brander’ vergeten: er wordt namelijk niets verbrand. De warmtepomp haalt de warmte uit de omgeving en geeft die energie af aan het water van het verwarmingssysteem. Die omgevingswarmte is gratis, dat is dus interessant. Bovendien heeft dit toestel een slimme manier om door middel van druk de opgenomen energie enorm te verhogen.

Het idee van de warmtepomp komt eigenlijk uit de koeltechniek. En je begrijpt alles beter als we even met de koelkast vergelijken. Je legt een fles frisdrank die nog op kamertemperatuur is in de koelkast. De koelkast haalt de warmte uit de frisdrank en geeft die af aan de achterkant van de koelkast. Daarom moet een ingebouwde koelkast altijd een ventilatierooster hebben bovenaan in het keukenblok, want aan de achterkant moet de koelkast de opstijgende warmte kwijt.

Volgens dit principe zou je ook een kamer kunnen verwarmen. Stel dat je een lege koelkast half door een raam zou plaatsen met de koelkastdeur open, dan onttrekt de koelkast warmte aan de buitenlucht om die af te geven in de kamer. Uiteraard is dit een theoretisch experiment, maar het gaat om het idee.

Een warmtepomp werkt volgens hetzelfde principe, maar slimmer. De warmtepomp is ook een toestel dat warmte onttrekt aan de omgeving met een lage temperatuur om die warmte aan de andere kant aan een hogere temperatuur af te geven.

De koelkast onttrekt de energie aan zijn binnenkant en geeft de warmte aan de achterkant af.

De vier belangrijkste onderdelen van een warmtepomp zijn: een verdamper, een compressor, een condensor en een expansieventiel (ook wel expansieklep genoemd). Deze vier onderdelen maken deel uit van een volledig afgesloten circuit. Dit circuit is gevuld met een speciaal koudemiddel. Een belangrijke eigenschap van dit koudemiddel is dat het al verdampt op hele lage temperatuur, bij -20 graden Celsius.

Laten we uitgaan van het voorbeeld waarbij een warmtepomp zijn energie haalt uit de buitenlucht. Via een ventilator maakt de verdamper contact met de buitenlucht. In deze verdamper verdampt het vloeibare koudemiddel. De temperatuur buiten is bijvoorbeeld 5°C en het koudemiddel verdampt al bij -20°. Bovendien is de druk in de verdamper ook laag: 1,5 bar. Op die manier zal het koudemiddel dus warmte overnemen van de buitenlucht.

Dit koudemiddel wordt opgezogen door de elektrische compressor. Daarbij drukt de compressor dit koudemiddelgas samen tot 25 bar. Door deze compressie stijgt de temperatuur van het gas tot wel 60°C. Als je met een fietspomp het uiteinde dichtknijpt en je verhoogt de druk, dan merk je dat de pomp warm wordt.

In de condensor condenseert het koudemiddel bij 25 bar en dit onderdeel wisselt de warmte uit met het water van de vloerverwarming of het sanitair warmwatersysteem. Hierdoor kun je genieten van een warme woning en een warme douche.

In de warmtepomp stroomt het koudemiddel dat door condensatie ondertussen weer vloeibaar is geworden naar het expansieventiel. Hier zakt de druk van 25 bar naar 1,5 bar en daalt de temperatuur van het koudemiddel weer naar -20°C. Ten slotte komt het koudemiddel op lage druk opnieuw in de verdamper en de cirkel is rond.

Zo werkt de warmtepomp.

Bar De temperatuur waarop een vloeistof verdampt noemen we ook het kookpunt. Dat kookpunt wordt niet alleen bepaald door de temperatuur, maar ook door de druk. Bijvoorbeeld: een pannetje water kookt op zeeniveau op 100°C. Hetzelfde pannetje water kookt op de Mount Everest al bij 70°C, omdat de (lucht-)druk daar erg laag is. Doen we het water in een hogedrukpan (een snelkookpan), dan kookt het water bij 120°C. Door die hoge temperatuur van het water is het gerecht sneller klaar. Als je dus een verdamppunt vermeldt, dan moet je ook altijd zeggen bij hoeveel druk. Dat wordt uitgedrukt in bar. Druk speelt een belangrijke rol als we het hebben over warmtepompen.

Een warmtepomp verplaatst dus niet zomaar warmte: de compressor zorgt door drukverhoging dat de temperatuur die uit de buitenlucht wordt gehaald ontzettend toeneemt. In het voorbeeld van hierboven beschreven we een warmtepomp die energie haalt uit de buitenlucht, maar er zijn ook warmtepompen die de warmte uit grondwater of uit een meertje halen. De meeste rendabele, maar ook de duurste systemen gebruiken de aardwarmte en daarvoor wordt er een sonde in de bodem aangebracht tot op een diepte van 100 meter of meer.

Het principe van een lucht-waterwarmtepomp met een binnen- en een buiten-unit.

Het element dat het meeste stroom verbruikt in een warmtepomp is de compressor, maar voor iedere kW die dit onderdeel verbruikt, levert de warmtepomp 5kW energie. De winst is dus 5 op 1. Een warmtepomp is relatief duur in aankoop, maar je bespaart op stookkosten. Omdat een warmtepomp geen fossiele brandstof verbrandt, is er ook minder CO2-uitstoot. Daar staat tegenover dat zo’n warmtepomp meer elektriciteit verbruikt dan de klassieke cv-ketel. Als die elektriciteit wordt opgewekt met behulp van fossiele brandstof dan daalt de milieuwinst van deze oplossing. De elektriciteit die in Nederland uit het stopcontact komt, is nog maar voor een derde groene stroom. Heb je voldoende budget, dan zou je dit (deels) kunnen opvangen door ook fotovoltaïsche zonnepanelen te plaatsen. Omwille van milieuredenen en om op gas te besparen heeft de Nederlandse regering trouwens beslist dat huiseigenaren vanaf 2026 bij vervanging van de cv-ketel moeten overstappen naar een duurzamer alternatief zoals de warmtepomp.

Met zonnepanelen zorg je dat de warmtepomp nog milieuvriendelijker wordt.

Weten welke warmtepomp bij jou past?

Doe de check op Kieskeurig.nl en je weet het binnen 5 minuten!
▼ Volgende artikel
De iPad als smarthome-hub is verleden tijd: dit moet je weten
© DENYS PRYKHODOV
Huis

De iPad als smarthome-hub is verleden tijd: dit moet je weten

Met de introductie van een nieuwe Home-architectuur heeft Apple de ondersteuning voor de iPad als centrale woninghub stopgezet. Gebruikers moeten nu overstappen op een Apple TV of HomePod om hun slimme apparaten op afstand te bedienen en automatiseringen uit te voeren.

Het idee was altijd zo handig: die oude tablet die toch maar in de kast lag te verstoffen kreeg een tweede leven als het brein van je woning. Je plakte hem tegen de muur of zette hem op een standaard in de keuken, en plotseling kon je overal ter wereld je lampen bedienen. Toch merkten veel gebruikers dat de betrouwbaarheid vaak te wensen overliet, met apparaten die niet reageerden of automatiseringen die simpelweg weigerden te starten. Apple heeft nu de knoop doorgehakt en de tablet officieel uit de lijst van ondersteunde hubs geschrapt. In dit artikel leggen we uit waarom deze besluitvorming logisch is en wat dat voor jouw huidige opstelling betekent.

Overstap naar een stabiele architectuur

De reden dat de tablet niet langer als hub fungeert, ligt diep in de softwarematige fundering van de Woning-app verborgen. Met de komst van de nieuwe architectuur in iOS 16.2 heeft Apple de manier waarop apparaten met elkaar communiceren volledig herzien. Waar de iPad voorheen als een soort tussenstation fungeerde dat af en toe signalen doorgaf, vereist het nieuwe systeem een apparaat dat altijd aan de stroom hangt en een constante, bekabelde of zeer stabiele draadloze verbinding heeft.

We hebben in onze tests gemerkt dat een iPad die in de slaapstand gaat of waarvan de batterij net onder een bepaald percentage zakt, de communicatie met de rest van het huis direct verstoort. Bovendien ontbreekt in de iPad de hardware voor Thread, een netwerkprotocol dat zorgt dat apparaten razendsnel en zonder vertraging op elkaar reageren. Wanneer je nu op een knop drukt, hoor je bij een moderne hub direct de klik van de schakelaar, terwijl de iPad daar voorheen merkbare seconden over kon doen.

©PHILIPPE RAMAKERS

Soms werkte het wel...

In een heel specifieke context kon de iPad nog wel dienstdoen, mits je geen behoefte had aan de nieuwste snufjes. Voor een simpel huishouden met slechts een paar lampen die alleen via bluetooth of een eigen bridge werkten, was de tablet een prima interface. Het gaf toch een gevoel van controle om een visueel overzicht te hebben op een groot scherm in de woonkamer. Je kon de iPad inzetten als een soort veredelde afstandsbediening die ook toevallig de automatiseringen draaide wanneer je zelf niet thuis was.

Dit werkte vooral goed in kleine appartementen waar de afstand tussen de tablet en de slimme verlichting minimaal was, waardoor de bluetooth-verbinding stabiel bleef. De koopintentie voor een iPad was in die tijd vaak gebaseerd op deze multifunctionaliteit, maar die vlieger gaat met de huidige eisen voor een modern slim huis niet meer op.

Mobiliteit is niet goed voor een hub

Een centraal zenuwstelsel van een woning hoort niet verplaatsbaar te zijn, en dat is precies waar het in de praktijk misging met de iPad. Zodra iemand de tablet van de lader haalde om even op de bank een video te kijken, liep de verbinding met de beveiligingscamera buiten gevaar. We zien vaak dat een hub die op wifi werkt in plaats van via een ethernetkabel, kwetsbaar is voor storingen van andere apparaten in de buurt.

De iPad is ontworpen als een persoonlijk apparaat dat energie bespaart zodra het scherm uitgaat, wat natuurlijk haaks staat op de rol van een server die 24 uur per dag paraat moet staan. In grotere woningen merkten we bovendien dat de iPad simpelweg het bereik niet had om apparaten op de bovenverdieping aan te sturen, iets wat een systeem met meerdere verdeelde hubs veel beter oplost.

©IHAR ULASHCHYK

Signalen om over te stappen

Er zijn een paar duidelijke situaties waarin je de iPad als hub direct moet vervangen door een volwaardige slimme speaker of mediaspeler. Als je van plan bent om apparaten aan te schaffen die met de Matter-standaard werken, heb je eigenlijk geen keuze meer, aangezien de iPad dit protocol niet ondersteunt als hub. Ook wanneer je merkt dat je automatiseringen vaker niet dan wel werken zodra je de voordeur achter je dichttrekt, is dat een teken dat de iPad de verbinding niet stabiel kan houden.

Een ander breekpunt is de behoefte aan beveiligde video-opslag in iCloud. Voor het streamen en analyseren van beelden van je deurbel is simpelweg meer rekenkracht en een constantere verbinding nodig dan een (vaak oudere) tablet kan bieden. Tot slot is het onmogelijk om de woning te upgraden naar de nieuwste softwareversies zonder een ondersteunde hub, waardoor je bijvoorbeeld nieuwe functies en beveiligingsupdates misloopt.

De juiste opvolger kiezen

Het toetsen van je eigen woonsituatie begint bij de vraag hoeveel apparaten je wilt aansturen en of je ook behoefte hebt aan een fysieke interface. Voor de meeste mensen is een mediaspeler zoals de Apple TV de beste keuze, omdat deze (de duurdere versies in elk geval) met een kabel aan je router verbonden kan worden voor de meest betrouwbare verbinding.

Heb je echter geen televisie in de buurt van je slimme apparaten, dan is een compacte speaker die ook als hub fungeert een slimmer alternatief. Je plaatst deze eenvoudig op een centrale plek in huis waar de microfoons ook je stemcommando's kunnen opvangen. Kijk hierbij goed naar de ruimte die je hebt; een kleine speaker past op elk nachtkastje, terwijl een volwaardige mediaspeler vaak een vaste plek in het tv-meubel vereist.

Nee, de iPad is definitief geen woninghub meer

De iPad kan officieel niet meer als hub worden ingesteld in de vernieuwde Woning-app van Apple omdat de hardware niet voldoet aan de eisen van de nieuwe woningarchitectuur. Voor het bedienen van je huis op afstand en het configureren van automatiseringen heb je nu minimaal een HomePod of een Apple TV nodig (mocht je wel bij Apple willen blijven). Deze apparaten bieden ondersteuning voor Thread en Matter, wat zorgt voor een snellere en betrouwbaardere communicatie tussen je slimme apparaten. Hoewel de iPad een handig bedieningspaneel blijft voor op de muur, vinden de processen achter de schermen nu plaats op hardware die altijd met het stroomnetwerk en internet is verbonden.

▼ Volgende artikel
Mario Tennis-review, Pokopia gespeeld en meer! - Bonuslevel
© Nintendo, The Pokémon Company, GAME FREAK inc. en KOEI TECMO GAMES
Huis

Mario Tennis-review, Pokopia gespeeld en meer! - Bonuslevel

We hebben een bom-volle aflevering met de review van Mario Tennis Fever en Dwayne's previews van Pokémon Pokopia, Resident Evil Requiem, Pragmata en de Super Mario Bros. Wonder-dlc!

Kom bij onze Discord. Via ⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠deze link⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠ ⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠⁠kan je met ons en andere luisteraars kletsen over games, deals, nieuws en meer.

Wil je zelf ook een vraag insturen of heb je iets leuks om te melden? Dat kan! Stuur een mailtje naar bonuslevelcast@gmail.com (of bonuslevelkast@gmail.com of bonuslevelqast@gmail.com) en wellicht hoor je jezelf terug in de volgende aflevering!